Устройство для формирования спектра широкополосных случайных вибраций

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

657416

Союз Советскнх

Соцналнстнмесинх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.12.74(21) 2090ЭЗ4/18-28 (51) M. Кл.

G 05X3 19/02//

l/e 01 М 7/00 с присоединением заявки № ч

Гасударственный намнтет

СССР па делам нзааретеннй и аткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15 04,793юллетень ¹14 (53) УДК 620.278. .5 (088.8) Дата опубликования описания 19.04.79 (72) Авторы изобретения P. B. Мнекин, Я. С. Урецкий, М. 10. Застела и Ф. А Карманов

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А. Н. Туполева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СПЕКТРА

ШИРОКОПОЛОСНЫХ СЛУЧАЙНЫХ BHBPAUHA

Однако, если необходимэ осуществить подавление высокодобротных резонансов вибростенда с изделием, возникают трудности, связанные с неидеальностью амплитудно-частотных характеристик полосовых фильтров и, следовательно, присутствием в полосе фильтра добавок спектра от соседних каналов. Это снижает точность формирования спектра.

Белью изобретения является повышение точности путем получения более

Изобретение относится к области управления параметрами вибраций, а именно, к устройствам для формирования спектра широкополосных случайных вибраций при вибрационных испытаниях изделий.

Известны устройства для фэрмирова- 5 ния спектра широкополосных случайных вибраций, содержащие последовательно включенные генератор белого шума, параллельные каналы формирования, в каждом из которых имеется полосовой фильтр, 10 регулируемый усилитель, измеритель дисперсии и блок сравнения, к выходу которого подключен управляющий вход регу- . лируемого усилителя, сумматор, вибратор и виброизмерительный преобразова- I5 тель fl) .

Недостатком этого устройства является сложность его настройки для осуществления коррекции частотной характеристики. 20

Наиболее близким к изобретению пэ технической сущности является устройство для формирования спектра ширэкопо2 лосных случайных вибраций, содержащее последовательно соединенные генератор белого шума, параллельные каналы формирования с пэлэсовьгм фильтром и регулируемым усилителем в каждом канале, общий сумматор, вибратор и многоканальную обратную связь, имеющую в каждом канале полэсовэй анализирующий фильтр, измеритель дисперсии и блэк сравнения, выход которогэ соединен с управляющим входом соответствующего регулируемого усилителя (2) .

657416 глубоких провалов в формируемом спектре случайных вибраций.

11ель достигается тем, что в предлагаемом устройстве в каждый канал

"формирования введен регулируемый аттенюатор, один вход которого подключен к выходу полосового фильтра, а выход - ко входу этого фильтра, и, за исключением первого и последнего каналов, дополнительный сумматор, блок сравнения выполнен с дополнительным пороговым выходом, к которому подключен первый вход дополнительного сумматора следующего канала, второй вход которого подключен к дополнительному пороговому выходу блока сравнения предыдущего канала, в первом и в последнем каналах формирования второй управляющий вход регулируемого аттенюатора подключен соответственно к дополнительному пороговому выходу блока сравнения ! второго и предпоследнего каналов, а в остальных каналах - к выходу дополнительного сумматора, На чертеже изображена блок-схема .описываемого устройства.

Генератор 1 белого шума, служащий источником случайных сигналов, соединен со входами полосовых фильтров 2, выходы которых через регулируемые усилители 3 соединены со входами сумматора

4. Выход сумматора 4 соединен со входом вибратора 5, на столе или испытуемом объекте (на чертеже не показан) которого установлен виброизмерительный преобразователь 6, являющийся первичным звеном многоканальной обратной связи, в каждый канал которой входит анализирующий полосовой фильтр 7, подключенный к его выходу измеритель .

8 дисперсии, подключеннйй к последнему одним из входов блок О сравнения, на другой вход которого подается напряжение программы Орр, и регулируемый аттенюатор 10, один вход которого подклкчен. к выходу полосового фильтра 2 этого канала, а выход - ко входу фильтра 2

В каналы обратной связи, за исключением -первого и последнего, включены также дополнительные сумматоры 11.

Блок 9 сравнения имеет два выхода, обозначенные Hn,áëîê-схеме знаками . а и в с индексом, соответствующим порядковому номеру канала. Блок 9 сравнения выполнен так, чтобы на выходе а сигнал рассогласования появлялся при условии Ощ 60лр (где Оном- сигнал с измерителя 8 дисперсии), а на выходе и — при условии Ои ц<0л . Соответственно второй управляющий вход регулируемого аттенюатора 10 и входы дополнительного

З сумыатора 11 обозначены знаком Ь с индексом, соответствующим индексу вы хода б блока 9 сравнения, к которому они подключены, а управляющий вход регулируемого усилителя 3 каждого кана-

10 ла обозначен знаком а с индексом, соответствующим порядковому номеру этого канала. Как видно по блок-схеме, в первом и последнем каналах управляющий

Ъход регулируемого, аттенюатора подклю > чен к выходу о блока 9 сравнения соответственно второго и предпоследнего каналов, входы дополнительного сумматора

11 подключены к выходам 5 блоков 9 сравнения предыдущего и следующего

2О каналов, к выходу дополнительного сумматора 11 подключен управляющий вход регулируемого аттенюатора 10, а к выходу а блока 9 сравнения подключен управляющий вход регулируемого усили теля 3 этого ж".. канала.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с выхода генератора 1 белого -шума через полосовые фильтры

2, регулируемые усилители 3 и сумматор 4 поступают на возбуждение вибратора 5, механические колебания которого при помощи преобразователя 6 преобразуются в электрический сигнал, З который поступает на вход анализирующих полосовых фильтров 7. Измерители

8 дисперсии определяют величину мощности в полосах анализирующих фильтpos 7. Напряжения, пропорциональные

40 этим мощностям, в блоках сравнения сравниваются с напряжениями программ

Олр . При условии Оиз Олрсигнал рассогласования в каждом канале с выхода

45 а блока 9 сравнения поступает на управляющий вход регулируемого усилителя

3 для изменения его коэффициента передачи. При условии Оирм>0лр на втором выходе Ь блока 9 сравнения каждого канала появляется допОлнительный

SO сигнал рассогласования, управляющий коэффициентами передачи регулируемых аттенюаторов 10, регулируя глубину положительной обратной связи, охватывающей полосовые фильтры 2 каждого

5$ -20, -29 (1} и(1- 11 "канала, сужая их амплитудно-частотные характеристики и тем самым увеличивая подавление сигналов, частоты которых лежат в поло5 65 се пропускания полосового фильтра

1 -ro канала.

Введение новых- элементов - регули. руемых аттенюаторов, включенных в цепь положительной обратной связи полосовых фильтров, и дополнительных сумматоров позволяет получать более глубокие провалы в формируемом спектре широкополосных случайных вибраций, тем самым достигается повышение точности устройства. Предлагаемое решение реализуется более простыми методами, чем создание полосовых фильтров с амплитудно-частотной характеристикой, близкой к прямоугольной.

Формула изобретения

Устройство для формирования спектра широкополосных случайных вибраций, содержащее последовательно соединенные генератор белого шума, параллельные каналы формирования с полосовым фильт1 ром и регулируемым усилителем в каждом канале, общий сумматор, вибратор и многоканальную обратную связь, имеющую в каждом канале полосовой анализирующий фильтр, измеритель.дисперсии и блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом соответствующего регулируемого усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в каждый

5 канал формирования введен регулируемый аттенюатор, один вход которого подключен к выходу полосового фильтра, а выход — ко входу этого фильтра, и, за исключением первого и последнего ка10 налов, дополнительный сумматор, блок сравнения выполнен с дополнительным пороговым входом, к которому подключен первый вход дополнительного сумматора следующего канала, второй

a",.од которого подключен к дополнительному пороговому выходу блока сравнения предыдущего канала, в первом и последнем каналах формирования второй управляющий вход регулируемого аттенюатора подключен соответственно к дополнительному пороговому выходу блока сравнения второго и предпоследнего каналов, а в остальных каналах — к выходу допплнительного сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

N 333424, кл. G 01 М 7/00, 1972.

2. Патент США % 3.163.809, кл. 318-132, 1964.

657416

Заказ 1795/47

Тираж 1014 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород ул. Проектная, 4

Составитель В. Шехтер

Редактор Л. Батанова Техред 3. Фанта Корректор M. Пожо