ГОСТ 31418—2010
Приложение С
(справочное)
Синтез временного сигнала возбуждения
С.1 Введение
Почти асе поставщики систем управления для электродинамических вибрационных установок включают в их
состав программное обеспечение для испытаний с воспроизведением заданного ударного спектра. Оно позвопяет
генерировать задающий сигнал напряжения, поступающий на усилитель мощности вибростенда.
Ударный спектр, воспроизводимый на вибростоле, посредством нескольких итераций подгоняют под задан
ный. Сигнал управления формируется сложением в заданном временном окне нескольких вейвлетов, различающи
хся по форме, частоте и длительности. При этом необходимо иметь в виду все ограничения на воспроизводимое
движение, налагаемые испытательной установкой.
С.2 Ограничения, налагаемые испытательной установкой
Как правило, в нормативном документе ударный спектр определяют вплоть дообласти очень высоких частот,
посколькудля ударного спектра нет ограничений на диапазон частот и его верхняя граница простирается до беско
нечности. В области высоких частот кривая ударного спектра стремится к пиковому значению временного сигнала
возбуждения.
Наиболее существенные ограничения, налагаемые испытательной установкой в отношении воспроизведе
ния ударного спектра, определенного нормативным документом, связаны с диапазоном частот воспроизводимой
вибрации, выходной мощностью усилителя и механической прочностью вибростенда, которую выражают в виде
максимально допустимого ускорения. Предельные значения указанных характеристик для каждого вибростенда и
усилителя мощности свои. Для типичного вибростенда, развивающего номинальную силу 80 кН и управляемого
сигналом с усилителя с выходной мощностью 96 кВ • А. верхняя граница диапазона частот находится в пределах от
2500 до 3000 Гц. а максимальное ускорение на вибростоле — от 350 до 400 д„. Более высокие значения указанных
параметров обеспечивают вибростенды специальной конструкции.
С.З Характеристики программных средств системы управления
большинство программных средств систем управления при испытаниях с воспроизведением ударного спек
тра позволяют при формировании временного сигнала возбуждения варьировать следующие параметры.
a) Типы вейвлетов (наиболее употребительные):
- экспоненциально затухающая синусоида.
- отрезок синусоидального сигнала постоянной амплитуды.
- несколько синусоидальных импульсов, модулированных окном Ханна.
Лицо, проводящее испытание, должно решить, какой тип вейвлета выбрать. Вейвлеты любого из вышепере
численных типов в той или иной степени способны обеспечить выполнение требований к воспроизведению задан
ного ударного спектра, поэтому использование вейвлетов иной формы не рекомендуется. Не следует также
формировать временной сигнал, используя вейвлеты разных типов.
b
) Временное окно
Временное окно представляет собой интервал времени, на котором происходит сложение вейвлетов и кото
рым ограничивается длительность синтезированного временного сигнала возбуждения.
c) Расстояние между частотами вейвлетов
Частоты вейвлетов отстоят друг от друга, начиная с низшей частоты ударного спектра, на расстоянии в 1/л-ю
долю октавы, где значение параметра л выбирают отдельно для каждого конкретного случая.
d) Длительность вейвлета
Эффективная длительность вейвлетов 1-го типа определяется коэффициентом затухания синусоиды.
Длительность вейвлетов 2-го типа пропорциональна периоду синусоиды.
Длительность вейвлетов 3-го типа равна нечетному числу периодов в пределах окна Ханна.
e) Задержка вейвлета
Время задержки для каждого вейвлета выбирают таким образом, чтобы вейвлет (с учетом его длительности)
полностью поместился в заданном временном окне.
f) Коэффициент затухания
Этот пвраметр задают только для вейвлетов 1-то типа.
д) Полярность
Каждый вейвлет в начальный момент времени может изменяться либо в положительном, либо в отрицатель
ном направлении.
С.4 Воспроизведение ударного переходного процесса
В нормативном документе ударный спектр должен быть указан вместе с соответствующим значением доб
ротности О и другими параметрами. Исходный временной сигнал, на основе которого был построен ударный
21