Устройство для полунатурного моделирования нелинейных колебательных систем

 

Союз Советских

Соцнапнстичесних

Респубпик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 926683 (6! ) Дополнительное к авт. свир-ву(22)Заявлено 21.04.80(2l) 291377у)8-24 с присоеаинением заявки М(23)Приоритет—

Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень Рй 17

Дата опубликования описания 07. 05. 82 (5l)M. Кл.

Г 06 G 7/48

6Ьеудврсткнхый квиктвт

СССР ав авлви вэвбретвхкх к открытки (53) УДК á81. 333 (088. 8) (72) Авторы изобретения

К. -Р. В. Пятраускас и И. Ю. Скучас

Каунасский политехнический институт им. Лнтанаса Снечкуса (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУНАТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕЛИНЕЙНЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к автомати.зированному синтезу сложных нелинейных механических колебатальных систем.

Известно устройство для полунатурного моделирования нелинейных колебательных систем, позволяющее провести синтез моделируемой части (1) .

Вследствие обр тн го влияния объекта на возбудитель искажений т0 иэ-за нелинейности объекта точность устройства невелика.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования нелинейных колебатальных систем, в котором для обеспечения заданного закона движения стола возбудителя по сигналу с выхода блока моделирования применяется следящая систе- . ма (2) ..

Однако следящая система имеет ограниченный частотный диапазон, что при нелинейном объекте системы полунатурного моделирования вносит большие погрешности, вследствие чего известное устройство не обладает достаточной точностью при моделировании нелинейных механических колебательных систем.

Цель изобретения — увеличение точности моделирования.не линейных механических колебательных систем.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для полунатурного моделирования непинейных колебательных систем, содержащее возбудитепь колебаний, исследуемый объект, установленный на столе возбудителя колебаний, датчик параметров колебаний стола, установленный на столе возбудителя колебаний, выход которого соединен со входом масштабирующего усилителя, датчики -параметров колебаний исследуемого объекта, выход каждого из которых через соответствующий

6683 4 системы и определять при этом нужный закон движения стола 8 возбудителя 9 колебаний. Этот закон u(t) вырабатывается известными методами блоком 4 моделирования динамической системы и с его выхода подается на первый вы. числитель 5 для вычисления коэффициентов Д6 А, ..., A разложения по полиномам Ллгерра

10 U(t) ДОБРО(} А 1.„И)+...iAnLn®

А = 1 U(t) L (а) Г d.t, y(t) где Hi.,À ) — полиномы Эрмита от коэффициентов А1.

Сигнал доиженил стола 8 r(t) возбудителя 9 колебаний снимается датчи. ком 7, усиливается усилителем 10 и подается на второй вычислитель 11 для

30 вычисления коэффициентов связи

Са 1„. к, определяемых по алгоритму

На чертеже приведена блок-схема устройства.

К исследуемому объекту 1 прикреплен ряд датчиков 2„, параметров колебаний исследуемого объекта, присо-. единенных через соответствующие масштабирующие усилители 3 к блоку

4 моделирования динамической системы. Выход блока 4 соединен через первый вычислитель 5 с первым входом формирователя 6 сигнала возбуждения, датчик 7 параметров колебаний стола, установленный на столе 8 возбудителя 9 колебаний, соединен через масштабирующий усилитель 10 датчика 7 с первым входом второго вычислителя ll, вцход формирователя 6 че40 рез усилитель 12 мощности соединен со входом возбудителл 9 колебаний.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемыи объект 1, представлл45 ющий часть системы с неизвестной структурой, совершает колебания, задаваемые столом 8 возбудителя 9 колебаний. Датчики 2<- 2„ фиксируют параметры исследуемого объекта 1 в разных местах. Они усиливаются усилителями 3„ - 3„, с выходов которых сигналы, пропорциональные параметрам исследуемого объекта 1, поступают в блок 4 моделирования динамической системы. блок 4 моделирует известную часть системы и позволяет легко изменять параметры моделируемой части

3 масштабирующий усилитель соединен с соответствующим входом блока моделирования динамической системы, усилитель мощности, выход которого соединен со входом возбудителл колебаний, дополнительно введены первый и второй вычислители и формирователь, сигнала возбуждения, причем выход блока моделирования динамической системы соединен со входом первого вычислителя, выход которого соединен с первым входом формирователя сигнвла возбуждения, выход которого соединен со.входом усилителя мощности, связанным с первым входом второго вычислителя, выход масштабирующего усилителя датчика параметров колебаний стола возбудителя соединен со вторым входом второго вычислителя,выход которого соединен со вторым входом формирователя сигнала возбуждения. где Lj, (t) - полиномыЛягерра.

С выхода блока 5 коэффициенты Ао, А,..., А и подаются на первый вход формирователя 6 сигнала возбуждения н я н

)(t) =У Е ... : Cgy;, Ha(Ao)H)(Al)...Нк Ап) где В, В„,..., В„- коэффициенты разложения сигнала движения стола 8 возбудителя 9 г(й) по полиномам Лягерра,,(<) = bо.L,о.(Й)+e„L„(<)+... Ьп(.п() т

s> =s<(<) i>{ )й

Н,(Во) - полиномы Эрмита от коэффициентов В .

Сформированный сигнал возбуждения

y(t) возбудителл 9 колебаний r. выхо" да формирователя 6 через усилитель мощности 12 подается íà вход возбудителя 9 колебаний.

Таким ооразом, выйолнение устройства в соответствии с изобретением позволяет получить движение стола, близкое к требуемому, распределенному по нормальному закону r,t) u,t), что увеличивает точность получаемых результатов исследования реальных объектов.

926683 6 лители и фррмирователь сигнала возбуж дения, причем выход блока моделирова ния динамической системы соединен с входом формирователя сигнала возбуждения, выход которого соединен с вхо» дом усилителя мощности, связанным с первым входом второго. вычислителя, выход масштабирующего усилителя

1атчика параметров колебаний сто1О яа соединен с вторым входом второго и- вычислителя, выход которого соеди" нен с вторым входом формирователя сигнала возбуждения.

Формула изобретения свидетельство СССР

06 G 7/48, 1976, свидетельство СССР

06 G 7/48 1976

1. Авторское 734734, кл. G

2. Авторское

lf 516057, кл. G (прототип).

Составитель И. Лебедев

Редактор Н. Чубелко Техред A. Ач Корректор О. Билак

Заказ 2985/43 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Устройство для полунатурного моделирования нелинейных колебатальных систем,,содержащее возбудитель колебаний, исследуемый объект, установленный на столе возбудителя коле баний, датчик параметров колебаний стола, установленный на столе возбудителя колебаний, выход которого соединен с входом масштабирующего ус лителя, датчики параметров колебаний исследуемого объекта, выход каж

:дого из которых через соответствующий масштабирующий усилитель соединен с 1S

1 соответствующим входом блока моделирования динамической системы, усилитель мощности, выход которого соединен с входом возбудителя колебаний, отличающееся тем, что, с 20 целью повышения точности моделирования в него введены первый и второй вычисИсточники информации, принятые во внимание-при экспертизе