SU450139A1 - Устройство дл определени динамических характеристик колебательных систем - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к испытательным приборам и может найти применение при виброиспытани х и исследовании нелинейных колебательных систем.

Известны устройства дл  определени  динамических характеристик колебательных систем , содержащие схему воспроизведени  закоиа распределени , вход которой соединен с выходом источника входного сигнала, схему центровки, вход которой соединен с выходом схемы воспроизведени  закона распределени , выходы схемы воспроизведени  закона распределени  и схемы центровки св заны с соответствующими входами схем воспроизведени  центральных моментов и функциональный преобразователь на выходе устройства.

Р1едостатком известных устройств  вл етс  сложность функционального преобразовател  и трудность его практического осуществлени .. Опыт работы показал, что при достаточно больщом числе учитываемых центральных моментов практически невозможно построить схему функционального преобразовател . Достаточна  точность может быть достигнута и при учете только центральных моментов четного пор дка не выще четвертого. В этом случае дл  увеличени  точности определени  несимметричных характеристик можно определ ть не всю характеристику сразу.

а положительную к отрицательную ее ветви в отдельности по закону движени  при положительном и отрицательном знаке.

С целью упрощени  устройства оно содержит блок возведени  в квадрат и два блока делени , выход первого из которых св зан с первым входом функциопального преобразовател , а вход делимого первого блока делени  соединен с выходом блока возведени  в квадрат, выход схемы воспроизведени  цеитральиого момента второго пор дка подключен ко входу блока возведени  в квадрат и входу делимого второго блока делени , выход схемы воспроизведени  центрального момента четвертого пор дка св зан со входами делителей обоих блоков делени ; блок извлечени  корн  и два блока умножени , соединенные последовательно, причем выход второго блока делени  соединен со входом блока извлечени  корн , выход второго блока умножени  св зан со вторым входом функционального преобразовател ; источник линейного сигнала и источник напр жени , пропорционального амплитуде, выход которого подключен ко второму входу первого блока умножени , а выход источника линейного сигнала св зан со вторым входом схемь центровки, вторым входом второго блока умножени  и третьим входом функционального преобразовател .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Блок-схема состоит из схемы 1 воспроизведени  закона распределени , вход которой соединен с источником входного сигнала 2; источника линейного сигнала 3; схемы центровки 4, первый вход которой соединен с выходом схемы 1, а второй - с выходом источника 3; схем 5 и 6 воспроизведени  центральных моментов второго и четвертого пор дка соответственно, первые входы которых соединены с выходом схемы 1, а вторые - с выходом схемы 4; схемы формировани  промежуточных функций 7, входы которой соединены с выходами блока 3 и схем 5 и 6; функционального преобразовател  8, входы которого соединены с выходами блока 3 и схемы 7, и выхода 9. Схема формировани  промежуточных функций 7 состоит из блока возведени  в квадрат 10, блока делени  11, второго блока делени  12, блока извлечени  квадратного корн  13, источника напр жени , пропорционального амплитуде 14, блока умножени  15 и второго блока умножени  16. Функциональный преобразователь состоит из блока 17 функции Fo(a,), выражающей зависимость среднего значени  силы от амплитуды , блока 18 функции е(а), выражающей зависимость отношени  центральных моментов четвертого и второго пор дка от амплитуды, блока умножени  19 с выходом 20, блока 21 функции (а), вырал ающей зависимость коэффициента линеаризации от амплитуды, второго блока умножени  22 с выходом 23 и сумматора 24, выход которого (и в то же врем  функционального преобразовател  и всего устройства) обозначен цифрой 9. Устройство работает следующим образом. На вход схемы воспроизведени  закона распределени  1 подаетс  сигнал, пропорциональный незатухающему закону движени  х(0) а на выходе получаетс  сигнал, пропорциональный закону распределени  ы(у,), который подаетс  на первые входы схем воспроизведени  центральных моментов 5, 6 и схемы центровки 4, на второй вход которой подаетс  выходной линейный сигнал блока 3, а на выходе получаетс  сигнал, пропорциональный центрированному закону движени , который подаетс  на вторые входы схем 5 и 6. На выходе схемы 5 получаетс  сигнал, пропорциональный дисперсии Д, а на выходе схемы 6 - моменту четвертого пор дка М°4. Оба эти сигнала, нар ду с линейным сигналом блока 3, подаютс  в схему формировани  промежуточных функцией, а именно, выходной сигнал схемы 5 подаетс  на входы блоков возведени  в квадрат 10 и второго блока делени  12, а выходной сигнал схемы 6 - на вторые входы блока 12 и первого блока делени  11, на первый вход которого подаетс  выходной сигнал блока 10, а на выходе получаетс  промежуточна  функци  s, представл юща , собой отношение Л1°4/Д. Выходной сигнал блока 12 подаетс  в блок извлечени 

квадратного корн  13, выход которого соединен с первым входом блока умножени  15, на второй вход которого подаетс  выходное напр жение блока 14, пропорциональное амплитуде колебательного процесса. Выходной сигнал блока 15 подаетс  в блок умножени  16, на второй вход которого подаетс  линейный сигнал из блока 3, а на выходе получаетс  сигнал, пропорциональный промежуточной функции

1/где Ci - коэффициент из выражени  центрального момента г-го пор дка M5 Qa. Обе промежуточные функции, нар ду с линейным сигналом блока 3, подаютс  на входы функционального преобразовател  8, а именно, выходной сигнал блока 16 подаетс  . на входы всех трех функциональных блоков 17, 18 и 21 преобразовател , а выходной сигнал блока 17 - па второй вход блока 18. Выходные сигналы блоков 17 и 18 подаютс  на первый и второй входы первого блока умножени  19, на выходе 20 которого получаетс  сигнал, пропорциональный четной составл ющей искомой характеристики по формуле:

у(х)-е(х)(|/и.),

а выходной сигнал блока 21-на первый вход второго блока умножени , на второй вход которого подаетс  линейный сигнал блока 3, а на выходе 23 получаетс  сигнал, пропорциональный нечетной составл ющей искомой характеристики по формуле:

(V

с

Qj(-/)7.Q

X

Выходные сигналы блоков 19 и 22 подаютс  на входы сумматора 24, где складываютс  по формуле:

(Kf

fy(x)- (г P.

+

уsign X,

х

и на выходе блока 21 получаетс  сигнал, пропорциональный искомой характеристике fj(x). Если на вход схемы 1 подаетс  сигнал, пропорциональный колебательному смещению 5((0 то на выходе 9 получаетс  сигнал, пропорциональный потенциальной характеристике /2(х). а если подаетс  сигнал, пропорциональный колебательной скорости х(0. то получаетс  сигнал, пропорциональный демпфирующей характеристике -Fi()()Предмет изобретени 

Устройство дл  определени  динамических характеристик колебательных систем, содержащее схему воспроизведени  закона распределени , вход которой соединен с выходом

источника входного сигнала, схему центровки , вход которой соединен с выходом схемы воспроизведени  закона распределени , выходы схемы воспроизведени  закона распределени  и схемы центровки св заны с соответствующими входами схем воспроизведени  центральных моментов и функциональный преобразователь на выходе устройства, отл и ч а ющ е е с 5т тем, что, с целью упрощени , оно содержит блок возведени  в квадрат и два блока делени , выход первого из которых св зан с первым входом функционального преобразовател , а вход делимого первого блока делени  соединен с выходом блока возведени  в квадрат, выход схемы воспроизведени  центрального момента второго пор дка подключен ко входу блока возведени  в квадрат и входу делимого второго блока делени , выход схемы воспроизведени  центрального момента четвертого пор дка св зан со входами делителей обоих блоков делени ; блок извлечени  корн  и два блока умножени , соединенные последовательно, причем выход второго блока делени  соединен со входом блока извлечени  корн , выход второго блока умножени  св зан со вторым входом

функционального преобразовател ; источник линейного сигнала и источник напр жени , выход которого подключен ко второму входу первого блока умножени , а выход источника линейного сигнала св зан со вторым входом схемы центровки, вторым входом второго блока умножени  и третьим входом функционального преобразовател .

6

S

t

24