RU2008628C1 - Random vibration test facility - Google Patents
Random vibration test facility Download PDFInfo
- Publication number
- RU2008628C1 RU2008628C1 SU4944526A RU2008628C1 RU 2008628 C1 RU2008628 C1 RU 2008628C1 SU 4944526 A SU4944526 A SU 4944526A RU 2008628 C1 RU2008628 C1 RU 2008628C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- vibration
- inputs
- subchannels
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 abstract description 20
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- YBIDYTOJOXKBLO-USLOAXSXSA-N (4-nitrophenyl)methyl (5r,6s)-6-[(1r)-1-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylate Chemical compound C([C@@H]1[C@H](C(N11)=O)[C@H](O)C)C(=O)C1C(=O)OCC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 YBIDYTOJOXKBLO-USLOAXSXSA-N 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001845 vibrational spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вибрационным испытаниям, а именно к устройствам для испытания на случайную вибрацию. The invention relates to vibration tests, namely, devices for testing for random vibration.
Известно устройство для формирования спектра широкополосных случайных вибраций, содержащее параллельные каналы формирования, каждый из которых включает генератор шума, полосовой фильтр с регулируемой добротностью, регулируемый аттенюатор, выход которого подключен к управляющему входу полосового фильтра, а вход - к выходу фильтра, и регулируемый усилитель, второй выход которого через функциональный преобразователь подключен к управляющему входу аттенюатора. Выходы всех усилителей подключены к cумматору, выход которого через усилитель мощности подключен к входу возбудителя колебаний. Устройство содержит также вибродатчик, выход которого подключен к входу цепей обратной связи, каждая из которых включает полосовой анализирующий фильтр, измеритель дисперсии и блок сравнения, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя [1] . A device for forming a spectrum of broadband random vibrations, containing parallel channels of formation, each of which includes a noise generator, a bandpass filter with adjustable Q factor, an adjustable attenuator, the output of which is connected to the control input of the bandpass filter, and the input to the output of the filter, and an adjustable amplifier, the second output of which is connected via a functional converter to the control input of the attenuator. The outputs of all amplifiers are connected to an adder, the output of which through a power amplifier is connected to the input of the oscillator. The device also contains a vibration sensor, the output of which is connected to the input of the feedback circuits, each of which includes a band-pass analyzing filter, a dispersion meter and a comparison unit, the output of which is connected to the control input of an adjustable amplifier [1].
Однако данное устройство позволяет формировать заданный спектр вибраций только при линейной амплитудной характеристике вибратора в рабочем диапазоне частот. При наличии нелинейности вибротракта в контрольной точке испытуемого изделия возникают неуправляемые спектральные составляющие, которые искажают заданный спектр вибрации. Это приводит к дополнительной погрешности имитации, в отдельных случаях к полному нарушению управляемости формирующих каналов и невозможности проведения испытаний. However, this device allows you to generate a given spectrum of vibrations only with a linear amplitude characteristic of the vibrator in the operating frequency range. If there is a nonlinearity of the vibration path at the control point of the test product, uncontrolled spectral components arise that distort the specified vibration spectrum. This leads to additional imitation errors, in some cases to a complete violation of the controllability of the forming channels and the impossibility of testing.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство [2] , содержащее параллельные каналы формирования колебаний, каждый из которых включает генератор шума, полосовой фильтр с регулируемой добротностью, регулируемый аттенюатор, выход которого подключен к управляющему входу полосового фильтра, а вход - к выходу фильтра, и регулируемый усилитель, второй выход которого через функциональный преобразователь подключен к управляющему входу аттенюатора. Выходы всех усилителей подключены к сумматору, выход которого через усилитель мощности подключен к входу возбудителя механических колебаний. Устройство содержит также вибродатчик, каналы обратной связи, каждый из которых включает полосовой анализирующий фильтр, измеритель дисперсии, схему сравнения, выход которой подключен к управляющему входу соответствующего регулируемого усилителя, ключ, вход которого подключен к выходу вибродатчика, а выход - к входам каналов обратной связи, последовательно соединенные коммутатор, коррелометр, АЦП, блок быстрого Фурье-преобразования, первый блок памяти, вычислитель, первый выход которого подключен к входу второго блока памяти, второй выход - к входу третьего блока памяти, схему сравнения, первый вход которой подключен к выходу второго блока памяти, второй вход - к выходу третьего блока памяти, выходы схемы сравнения подключены к входам задатчика режима, выходы которого подключены к вторым входам схем сравнения каналов обратной связи, а также блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу ключа, второй выход - к управляющему входу коммутатора, третий выход - к управляющим входам второго и третьего блоков памяти, четвертый выход - к управляющему входу первого блока памяти, пятый выход - к вторым управляющим входам регулируемых усилителей, шестой выход - к управляющему входу задатчика режима. The prototype of the present invention is a device [2], containing parallel channels for the formation of oscillations, each of which includes a noise generator, a band-pass filter with adjustable quality factor, an adjustable attenuator, the output of which is connected to the control input of the band-pass filter, and the input to the output of the filter, and an adjustable amplifier , the second output of which is connected through a functional converter to the control input of the attenuator. The outputs of all amplifiers are connected to an adder, the output of which through a power amplifier is connected to the input of the exciter of mechanical vibrations. The device also contains a vibration sensor, feedback channels, each of which includes a band-pass analyzing filter, a dispersion meter, a comparison circuit, the output of which is connected to the control input of the corresponding adjustable amplifier, a key whose input is connected to the output of the vibration sensor, and the output to the inputs of the feedback channels connected in series with a switch, correlometer, ADC, fast Fourier transform block, the first memory block, a computer, the first output of which is connected to the input of the second memory block, the second the move is to the input of the third memory block, the comparison circuit, the first input of which is connected to the output of the second memory block, the second input to the output of the third memory block, the outputs of the comparison circuit are connected to the inputs of the mode switch, the outputs of which are connected to the second inputs of the feedback channel comparison circuits as well as a control unit, the first output of which is connected to the control input of the key, the second output - to the control input of the switch, the third output - to the control inputs of the second and third memory blocks, the fourth output - to the control input of the first memory block, the fifth output is to the second control inputs of the adjustable amplifiers, the sixth output is to the control input of the mode switch.
Такое устройство позволяет проводить испытания на случайную вибрацию при наличии нелинейности вибрационного тракта. Однако в тех частотных полосах, где проявляется нелинейность вибрационного тракта, не удается достичь требуемого уровня вибраций. Это приводит к недоиспытанию объекта в данной частотной полосе, что ухудшает качество испытаний. Such a device allows random vibration testing in the presence of nonlinearity of the vibration path. However, in those frequency bands where the non-linearity of the vibration path is manifested, it is not possible to achieve the required level of vibration. This leads to an under-testing of the object in this frequency band, which affects the quality of the tests.
Целью изобретения является повышение точности вибрационных испытаний и расширение класса испытуемых изделий путем уменьшения влияния нелинейности тракта вибровозбудитель-изделие. The aim of the invention is to improve the accuracy of vibration testing and the expansion of the class of tested products by reducing the influence of the nonlinearity of the path exciter-product.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные формирователь, каждый канал которого содержит генератор шума, полосовой фильтр и регулируемый усилитель, общий сумматор, усилитель мощности, вибровозбудитель механических колебаний, вибродатчик, коммутатор, первый вход которого соединен с вибродатчиком, второй вход - с выходом усилителя мощности, коррелятор, аналого-цифровой преобразователь и блок быстрого преобразования Фурье, один выход которого соединен с первым входом первого блока памяти, выход которого соединен с первым вычислителем, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами второго и третьего блоков памяти, выходы которых соединены с входами первой схемы сравнения, выходы которой подключены к задатчику режима, у которого выход подключен к первому входу второй схемы сравнения, выходы которой соединены с соответствующими управляющими входами регулируемых усилителей формирователя, вторые выходы блока управления соединены с третьими управляющими входами формирователями, третий выход - с вторым входом первого блока памяти, четвертый выход - с вторыми входами второго и третьего блоков памяти, пятый выход - с управляющим входом задатчика режима, шестой выход - с управляющим входом коммутатора, введен второй вычислитель, вход которого соединен с другим выходом блока быстрого преобразования Фурье, выходы второго вычислителя соединены с вторыми входами второй схемы сравнения, управляющий вход второго вычислителя соединен с первыми выходами блока управления, кроме того, каждый канал формирователя содержит три управляемых подканала, канальный сумматор. This goal is achieved in that in a device containing a series-connected driver, each channel of which contains a noise generator, a bandpass filter and an adjustable amplifier, a common adder, a power amplifier, a vibration exciter of mechanical vibrations, a vibration sensor, a switch, the first input of which is connected to the vibration sensor, the second input - with the output of a power amplifier, a correlator, an analog-to-digital converter and a fast Fourier transform unit, one output of which is connected to the first input of the first memory block, the output of which is connected to the first computer, the first and second outputs of which are connected respectively to the first inputs of the second and third memory blocks, the outputs of which are connected to the inputs of the first comparison circuit, the outputs of which are connected to the mode switch, the output of which is connected to the first input of the second comparison circuit, the outputs of which are connected to the corresponding control inputs of the adjustable amplifiers of the shaper, the second outputs of the control unit are connected to the third control inputs of the shapers, the third output is the second input of the first memory block, the fourth output with the second inputs of the second and third memory blocks, the fifth output with the control input of the mode switch, the sixth output with the control input of the switch, a second computer is introduced, the input of which is connected to the other output of the fast Fourier transform unit, the outputs of the second computer are connected to the second inputs of the second comparison circuit, the control input of the second computer is connected to the first outputs of the control unit, in addition, each channel of the shaper contains three channel, channel adder.
Контроль нелинейности осуществляется путем измерения функции когерентности сигналов на входе и выходе тракта вибровозбудитель - изделие. Устройство имеет два режима работы. В первом режиме измеряются и запоминаются функции когерентности при воздействии на тракт сигнала малого уровня. Во втором режиме формируется сигнал возбуждения по заданному уровню случайной вибрации при одновременном измерении функции когерентности и сравнении ее со значением, полученным в первом режиме. В случае их различия в одноименных частотных подполосах уменьшают заданный уровень в этих подполосах, в противном случае настройку осуществляют обычным образом. Тем самым исключают влияние нелинейности тракта вибровозбудитель-изделие и устраняют возможность разрушения испытуемого изделия из-за появления неуправляемых сигналов в каналах формирования, вызванных нелинейными искажениями. Nonlinearity is controlled by measuring the coherence function of the signals at the input and output of the path of the vibration exciter - product. The device has two operating modes. In the first mode, coherence functions are measured and stored when a small level signal is exposed to the path. In the second mode, an excitation signal is generated at a given level of random vibration while measuring the coherence function and comparing it with the value obtained in the first mode. If they differ in the same frequency subbands, they reduce the set level in these subbands; otherwise, tuning is carried out in the usual way. This eliminates the influence of the nonlinearity of the exciter-product path and eliminates the possibility of destruction of the test product due to the appearance of uncontrolled signals in the formation channels caused by non-linear distortions.
Предложенное техническое решение соответствует критерию существенные отличия. The proposed technical solution meets the criterion of significant differences.
На фиг. 1 дана блок-схема устройства для испытания на случайную вибрацию; на фиг. 2 и 3 - графики спектров вибрации; на фиг. 4 - блок-схема управления; на фиг. 5 и 6 - эпюры работы блока управления и таблица вырабатываемых блоком управления кодов и их функций. In FIG. 1 is a block diagram of a device for testing for random vibration; in FIG. 2 and 3 - graphs of vibration spectra; in FIG. 4 is a control block diagram; in FIG. 5 and 6 are diagrams of the operation of the control unit and a table of codes generated by the control unit and their functions.
Устройство для испытания на случайную вибрацию содержит последовательно соединенные параллельные каналы формирователя 1, каждый подканал 2 которого включает генератор шума 3, полосовой фильтр 4, регулируемый усилитель 5, второй вход которого подключен к второй схеме сравнения 22, третий вход соединен с вторым выходом блока управления 23. Выходы усилителей 5 подканалов подключены к сумматору 6 подканала, выход которого подключен к общему сумматору 7. Устройство содержит также последовательно соединенные усилитель мощности 8, вибровозбудитель 9 механических колебаний и вибродатчик 10, коммутатор 11, первый вход которого соединен с выходом вибродатчика 10, а второй - с выходом усилителя мощности 8, последовательно соединенные коррелятор 12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13 и блок 14 быстрого (БПФ) преобразования Фурье, первый выход которого соединен с входом второго вычислителя 15, а второй выход - с первым входом блока памяти 16, выход которого подключен к входу первого вычислителя 17, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами блоков памяти 18 и 19, выходы которых соединены с входами первой схемы сравнения 20, выходы которой подключены к входам задатчика режима 21, выходы которого соединены с входами второй схемы сравнения 22, другие входы которой соединены с выходами второго вычислителя 15. Выходы второй схемы сравнения 22 соединены с вторыми управляющими входами регулируемых усилителей 5 подканалов 2 формирования. Первый, третий и шестой выходы блока управления 23 соответственно соединены с управляющим входом второго вычислителя 15, вторым входом первого блока памяти 16, вторыми входами второго и третьего блоков памяти 18 и 19, управляющим входом задатчика режима 21 и управляющим входом коммутатора 11. Вторые выходы блока управления 23 соединены соответственно с третьими управляющими входами регулируемых усилителей 5 подканалов формирования. The device for testing for random vibration contains serially connected parallel channels of the driver 1, each
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
С второго выхода блока управления 23 на третьи управляющие входы регулируемых усилителей подканалов формирования поступает сигнал управлении, у последних выставляется коэффициент усиления, соответствующий малому уровню выходного сигнала. Случайный сигнал с непрерывным спектром в рабочем диапазоне частот с генератора шума 3 поступает через полосовой фильтр 4 и регулируемый усилитель 5 на канальный сумматор 6. С выхода сумматора 6 суммарный сигнал трех подканалов формирователя поступает на один из входов общего сумматора 7. С выхода последнего случайный сигнал, являющийся суммой сигналов каналов формирователя 1, поступает на вход усилителя мощности 8, который управляет вибровозбудителем 9 механических колебаний. Механические колебания преобразуются вибродатчиком 10 в электрический сигнал, который затем поступает на первый вход коммутатора 11, на второй вход которого поступает сигнал с выхода усилителя мощности 8. По управляющим сигналам, поступающим с шестого выхода блока управления 23, коммутатор 11 последовательно подключает к входам коррелятора 12 выход усилителя мощности 8 и вибродатчика 10. Сигнал с выхода коррелятора 12 описывает соответственно корреляционную функцию сигнала на входе и выходе тракта вибровозбудитель-изделие и взаимную корреляционную функцию сигналов на входе и выходе тракта вибровозбудитель-изделие. Этот сигнал, преобразованный в АЦП 13 в цифровую форму, поступает на вход блока 14 быстрого преобразования Фурье, в котором вычисляются спектры на входе и выходе тракта вибровозбудитель-изделие и взаимный спектр сигналов на входе и выходе тракта. Значение спектров и взаимный спектр на входе и выходе тракта вибровозбудитель-изделие заносят в первый блок памяти 16 по адресу, выставляемому на его управляющем входе блоком управления 23. Время подключения сигналов к входам коррелятора 12 определяется суммарным временем преобразования коррелятора 12, АЦП 13, блока 14 и задается блоком управления 23. После записи измеренных спектров в первый блок памяти 16 в первом вычислителе 17 производится вычисление функции когерентности в каждой подполосе ( Δωij) формирования по формуле
γ2(Δωij)= ;
Δωij-i-я подполоса в j-полосе формирования;
Gx(Δωij) - спектр сигнала на входе тракта вибровозбудитель-изделие в подполосе Δωij;
Gy( Δωij) - спектр сигнала на выходе тракта вибровозбудитель-изделие в подполосе Δωij;
Gxy( Δωij) - взаимный спектр сигналов на входе и выходе тракта вибровозбудитель-изделие в подполосе Δωij.From the second output of the control unit 23, a control signal is supplied to the third control inputs of the adjustable amplifiers of the formation subchannels, and the latter have a gain corresponding to a low level of the output signal. A random signal with a continuous spectrum in the operating frequency range from the
γ 2 (Δω ij ) = ;
Δω ij is the i-th subband in the j-band of formation;
G x (Δω ij ) is the signal spectrum at the input of the vibration exciter-product path in the subband Δω ij ;
G y (Δω ij ) is the spectrum of the signal at the output of the vibration exciter-product path in the subband Δω ij ;
G xy (Δω ij) is the mutual spectrum of signals at the input and output of the vibration exciter-product path in the subband Δω ij .
Данные о спектрах поступают в первый вычислитель 17 из первого блока памяти 16, а результаты записываются с выхода первого вычислителя 17 во второй блок памяти 18 по адресу, подаваемому с четвертого выхода блока управления 23, в виде отсчетов γ2(ω) во всем рабочем диапазоне частот. С первого выхода блока БПФ 14 сигнал в виде отсчетов, соответствующих спектральной плотности сигнала на выходе вибродатчика 10, поступает на вход второго вычислителя 15, на управляющий вход которого поступает сигнал управления на вычисление дисперсии в подполосах Δωij по формуле q(Δωij) = G(ω)dω, Gy(ω)= Gnrect (Δωn), где rect (Δωn)=
Gn - отсчеты функции Gy( ω).Spectrum data is received in the first calculator 17 from the first memory block 16, and the results are recorded from the output of the first calculator 17 in the
G n - samples of the function G y (ω).
Затем полученные значения дисперсии q(Δωij) сравниваются в схеме сравнения 22 с заданными дисперсиями qзад ( Δωij), поступающими с задатчика режима 21. Сигналы, образуемые на выходе схемы сравнения 22, соответствующие разнице между измеренными дисперсиями q(Δωij) и заданными дисперсиями qзад( Δωij) поступают на вторые входы регулируемых усилителей 5 и изменяют коэффициенты усиления так, чтобы разница между q(Δωij) и qзад ( Δωij) уменьшилась до минимально достижимого значения Δ qmin. Минимальная разница между q( Δωij) и qзад( Δωij), которая достигается в контуре управления при регулировании коэффициента усиления и усилителя 5, определяется суммарным коэффициентом усиления цепи обратной связи, образуемой цепью: вибродатчик 10, коррелятор 12, АЦП 13 и БПФ 14. При равенстве измеренной дисперсии и заданной дисперсии q(Δωij), qзад( Δωij) в некоторой частотной подполосе Δωij процесс настройки в данной частотной подполосе Δωij прекращается. Подобный процесс настройки продолжается до тех пор, пока процесс установления заданных дисперсий вибраций не осуществится во всех частотных подполосах. По окончании настройки система готова к выходу на заданный уровень вибрации.Then, the obtained dispersion values q (Δω ij ) are compared in the comparison circuit 22 with the given variances q ass (Δω ij ) coming from the
Для вывода системы к требуемому уровню вибрации производится увеличение коэффициента усиления регулируемых усилителей 5 в каждой подполосе Δωij на величину ΔKij. По управляющему сигналу, поступающему с пятого выхода блока управления 23, на управляющий вход задатчика режима 21 подается команда на последовательное (пошаговое) дискретное приближение к требуемому уровню вибраций. Измененное значение уровня заданной дисперсии в каждой подполосе Δωij поступает в схему сравнения 22, где сравниваются значения дисперсии q( Δωij), поступающие с второго вычислителя 15, с заданной (измененной) дисперсией qзад( Δωij). Разность получаемых значений между q( Δωij) и qзад( Δωij) на выходе второй схемы сравнения 22 поступает на вторые управляющие входы регулируемых усилителей 5 и изменяет коэффициенты усиления так, чтобы разница между q( Δωij) и qзад( Δωij), стремилась к Δ qmin. Затем в задатчике режима 21 происходит новое увеличение и весь процесс повторяется до выхода системы на требуемый уровень вибраций.To bring the system to the desired level of vibration, the gain of the
В процессе вывода системы на заданный уровень вибраций (на каждом шаге см. фиг. 2 дискретного приближения) производится оценка новой функции когерентности γij(f) для каждой полосы, т. е. производится вычисление нового значения функции когерентности γij(f) при каждом увеличении коэффициента усиления на Δ Кij. Процесс вычисления γij(f) производится по приведенному порядку. Результаты вычисления на выходе первого вычислителя 17 записываются в третий блок памяти 19 по адресу, подаваемому с четвертого выхода блока управления 23. Хранящиеся во втором 18 и третьем 19 блоках памяти значения функций когерентности γij(f) поступают в первую схему сравнения 20, где производится сравнение полученного значения функции когерентности γij(f) при увеличенном значении коэффициента усиления регулируемых усилителей на Δ Кij, записанного в третьем блоке памяти 19, со значением функции когерентности γзад(f), вычисленным в режиме малого уровня сигнала возбуждения, записанного во втором блоке памяти 18. Вычисление функции когерентности γij(f) производится в каждой подполосе и также осуществляется сравнение.In the process of bringing the system to a given vibration level (at each step, see Fig. 2 of the discrete approximation), a new coherence function γ ij (f) is estimated for each band, i.e., a new value of the coherence function γ ij (f) is calculated for each increase in gain by Δ K ij . The process of calculating γ ij (f) is performed in the above order. The calculation results at the output of the first calculator 17 are recorded in the third memory block 19 at the address supplied from the fourth output of the control unit 23. The values of the coherence functions γ ij (f) stored in the second 18 and third 19 memory blocks go to the first comparison circuit 20, where comparing the obtained value of the coherence function γ ij (f) with an increased value of the gain of adjustable amplifiers by Δ K ij recorded in the third memory block 19 with the value of the coherence function γ ass (f) calculated in the small level of the excitation signal recorded in the
При сравнении в первой схеме сравнения 20 двух функций когерентности γзадij(f), вычисленная при малом сигнале возбуждения, когда не связываются нелинейность тракта вибровозбудитель-изделие, и γij(f), вычисленная в процессе выхода на заданный уровень вибрации на каждом шаге приращения коэффициента усиления ΔКij, возможны два варианта результатов сравнения:
а) На очередном шаге приращения коэффициентов усиления нелинейность тракта вибровозбудитель-изделие не проявляется и значение функции когерентности в каждой подполосе γij(f) не изменяется по сравнению с функцией когерентности γ задij(f), вычисленной на малом уровне сигнала возбуждения, т. е. выполняется условие
γ задij(f) -Δγ ≅γij(f) ≅γзадij(f)+ Δγ, где ±Δγ - погрешность измерения, определяющая поле допуска. Поле допуска определяется из конкретных условий испытаний объекта.When comparing in the first comparison scheme 20 of two two coherence functions γ zadij (f), calculated with a small excitation signal, when the non-linearity of the vibration exciter-product path is not connected, and γ ij (f), calculated in the process of reaching a given vibration level at each increment step gain ΔK ij , there are two possible comparison results:
a) At the next step of the gain increment, the nonlinearity of the exciter-product path does not appear, and the value of the coherence function in each subband γ ij (f) does not change compared to the coherence function γ of the target (f) calculated at a low level of the excitation signal, i.e. . the condition is met
γ referenceij (f) -Δγ ≅γ ij (f) ≅γ referenceij (f) + Δγ, where ± Δγ is the measurement error that determines the tolerance field. The tolerance field is determined from the specific test conditions of the facility.
В случае непроявления нелинейности тракта вибровозбудитель-изделие режим выхода на заданный уровень вибрации осуществляется по приведенному порядку. In case of non-manifestation of the path non-linearity of the vibration exciter-product, the mode of reaching the specified vibration level is carried out according to the given order.
б) На очередном шаге приращения коэффициентов усиления Δ Кijпроявляется нелинейность тракта вибровозбудитель-изделие и значение функции когерентности в определенной подполосе γij(f) отлично по сравнению с функцией когерентности γзадij(f), вычисленной на малом уровне сигнала возбуждения, т. е. выполняется условие γij(f) ≅ γзадij(f )- Δ γ .b) At the next step of the gain increment Δ К ij , the vibration exciter-product path is nonlinear and the value of the coherence function in a certain subband γ ij (f) is excellent compared to the coherence function γ ass (f) calculated at a low level of the excitation signal, t. . ie the condition γ ij (f) ≅ γ zadij (f) - Δ γ.
В данной подполосе, где проявляется нелинейность, происходит остановка увеличения коэффициента усиления соответствующего регулируемого усилителя 5 (см. фиг. 3). In this subband, where non-linearity is manifested, the gain increase of the corresponding
На фиг. 3 представлен случай проявления нелинейности тракта вибровозбудитель-изделие в подполосе Δωi,2 полосы Δωi. В этом случае коэффициент усиления регулируемого усилителя 5 подполосы Δωi,2 не достигает заданного значения коэффициента усиления. Недостающее значение коэффициента усиления δi,2 = (Кi,2-Ki.2задан) компенсируется соответствующим приращением δi,j коэффициентов усиления регулируемых усилителей 5 подполосы Δωi,1 и Δωi,3, которое определяется из условия
δij= , где j= 1 и 3.In FIG. Figure 3 shows the case of the manifestation of the nonlinearity of the exciter-product path in the subband Δω i, 2 bands Δω i . In this case, the gain of the
δ ij = where j = 1 and 3.
В этом случае в полосе Δω i выполняется требование равенства дисперсий заданной вибрации и дисперсии возбуждаемой вибрации, т. е. выполняется условие
qij(Δωij)= q(Δωi).In this case, in the band Δω i the requirement of equality of the variances of a given vibration and the variance of the excited vibration is satisfied, i.e., the condition
q ij (Δω ij ) = q (Δω i ).
При этом неравномерность δi спектра возбуждаемой вибрации в полосе Δωi не должна превышать допустимое значение δiq, т. е. должно выполняться условие δi ≅ δiq, где δiq определяется из конкретных условий испытаний (см. фиг. 2, в).In this case, the non-uniformity of δ i of the spectrum of the excited vibration in the band Δω i must not exceed the permissible value of δ iq , i.e., the condition δ i ≅ δ iq must be satisfied, where δ iq is determined from the specific test conditions (see Fig. 2, c) .
Предлагаемое устройство было реализовано в процессе выполнения НИР. Значительная часть устройства реализована из стандартных узлов и блоков, широко используемых в аппаратуре для испытания на случайную вибрацию. Так, например, реализация генератора шума 3 базируется на рекомендациях книги Жовинского В. Н. (Жовинский В. Н. Генерирование шумов для исследования автоматических систем. М. : Энергия, 1968) с использованием стандартной схемотехники. Полосовой фильтр 4, канальный и общий сумматоры 6 и 7 реализованы по стандартным схемам на базе операционных усилителей серии К 140УД6 или К 140УД7 (Гутников В. С. Применение операционных усилителей в измерительной технике). Регулируемый усилитель 5 выполнен на микросхеме ЦАП К 572 ПА2 или КР 572 ПА2, аналого-цифровой преобразователь 13 - на микросхеме К 572 ПВ1 (Федорков Б. Г. и Телец В. А. Микросхемы ПАЦ и АЦП: Функционирование, параметры, применение. М. : Энергоатомиздат, 1990). Блок 14 быстрого Фурье преобразования - на микропроцессоре К 1815 ВФЗ (Басманов А. С. и Широков Ю. Ф. Микропроцессоры и однокристальные микроЭВМ: Номенклатура и функциональные возможности. -Под редакцией док. тех. наук В. Г. Домрачева. М. : Энергоатомиздат, 1988, с. 122). Коммутатор 11 можно реализовать на миркосхемах К172КТ1 или К561КТЗ (Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы. М. : Радио и связь, 1987). Коpрелятор 12 - на основе функциональных схем, приведенных в кн. Мирского (Мирский Г. Я. Характеристики стохастической возможности и их измерение. М. : Энергоиздат, 1982). The proposed device was implemented in the process of performing research. A significant part of the device is implemented from standard units and blocks widely used in equipment for testing for random vibration. So, for example, the implementation of
Блоки памяти 16,18 и 19 выполнены на базе микросхемы серии К 565 РУ5 (Лебедев О. Н. Микросхемы памяти и их применение М. : Радио и связь, 1990); схемы сравнения 20 и 22 выполнены на базе цифровых компараторов - микросхемы К 555 СП1 (Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы. М. : Радио и связь, 1987). Вычислители 15 и 17 - на базе персональных ЭВМ типа ДВК-3. Задатчик режима 21 выполнен на основе цифровых элементов памяти К 155 РУ2. В качестве усилителя мощности 8, вибровозбудителя 9 и вибродатчика 10 используются вибростенд типа ВЭДС-100 с предусилением и вибродатчиком ИС-318. The memory blocks 16,18 and 19 are made on the basis of a series K 565 RU5 microcircuit (O. N. Lebedev. Memory microcircuits and their use M.: Radio and communications, 1990); comparison schemes 20 and 22 are based on digital comparators - K 555 SP1 microcircuits (Shilo V. L. Popular digital microcircuits. M.: Radio and communications, 1987).
Блок управления выполнен на микросхеме 155 серии, на фиг. 4 приведена блок-схема блока управления. Блок управления вырабатывает управляющие сигналы в виде кодов, приведенных в таблице фиг. 6, а на фиг. 5 показаны эпюры работы блока управления в первом режиме (режиме малого сигнала). The control unit is made on a 155 series chip, in FIG. 4 shows a block diagram of a control unit. The control unit generates control signals in the form of codes shown in the table of FIG. 6, and in FIG. 5 shows diagrams of the operation of the control unit in the first mode (small signal mode).
(56) 1. Авторское свидетельство СССР N 913095, кл. G 01 М 7/00, 1981. (56) 1. USSR author's certificate N 913095, cl. G 01 M 7/00, 1981.
2. Авторское свидетельство СССР N 1427194, кл. G 01 M 7/00, 1988. 2. USSR copyright certificate N 1427194, cl. G 01 M 7/00, 1988.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4944526 RU2008628C1 (en) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | Random vibration test facility |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4944526 RU2008628C1 (en) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | Random vibration test facility |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008628C1 true RU2008628C1 (en) | 1994-02-28 |
Family
ID=21578799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4944526 RU2008628C1 (en) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | Random vibration test facility |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2008628C1 (en) |
-
1991
- 1991-06-13 RU SU4944526 patent/RU2008628C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8787768B2 (en) | Method and apparatus for synthesizing and correcting phase distortions in ultra-wide bandwidth optical waveforms | |
| US4028622A (en) | Selective intermodulation distortion measurement | |
| JPS6071966A (en) | Digital spectrum analyzer | |
| CN104635035A (en) | System for quickly calibrating power of signal source based on segmenting type structure | |
| US3344349A (en) | Apparatus for analyzing the spectra of complex waves | |
| US4004230A (en) | Critical parameter receiver tester | |
| US7061219B2 (en) | Independent measurement of complicated transfer functions | |
| RU2008628C1 (en) | Random vibration test facility | |
| US10379162B1 (en) | System for performing modulation analysis without using a modulated signal | |
| GB2036985A (en) | Method and apparatus for determining the transmission properties of a signal path | |
| US2738462A (en) | Direct comparison harmonic calibrator | |
| US8045605B2 (en) | Jitter amplifier circuit, signal generation circuit, semiconductor chip, and test apparatus | |
| US6760571B2 (en) | Automatic frequency deviation detection and correction apparatus | |
| US7680493B2 (en) | Low phase noise testing system utilizing a crystal filter | |
| KR20080035460A (en) | How to characterize the frequency response of a frequency conversion device | |
| US9350470B1 (en) | Phase slope reference adapted for use in wideband phase spectrum measurements | |
| US3206672A (en) | Apparatus for determining the transfer function of the four terminal linear electrical system | |
| US2859413A (en) | Distortion correction | |
| JPS58150872A (en) | Method and device for testing frequency response of device to input signal | |
| RU2808934C1 (en) | Method for determining nonlinear distortions of signals (options) | |
| US3745266A (en) | Arrangement for measuring cross talk properties in transmission lines | |
| EP1345102A1 (en) | Simultaneous rapid open and closed loop bode plot measurement using a binary pseudo-random sequence | |
| SU578639A1 (en) | Device for shaping broad-band random oscillation spectrum | |
| KR960014670B1 (en) | Noise figure measurement method in mobile communication (CDMA) receiver including automatic gain control circuit (AGC) | |
| JP7395542B2 (en) | Signal generator and its linearity correction method |