Назначение контроллера вибрации – следить за тем, чтобы сигнал, получаемый с акселерометра, соответствовал сигналу, запрограммированному в контроллере, другими словами, нагружение испытываемого образца должно соответствовать заданным режимам испытаний. Режимы испытаний вводятся в контроллер оператором. Контроллер сравнивает выходной сигнал акселерометра с табличным значением и вносит коррекцию, чтобы оба сигнала стали равными. Система работает как система с обратной связью. В действительности алгоритм управления гораздо сложней, чем это представлено, главным образом из-за нелинейности объекта испытаний и оснастки для его крепления на столе вибратора.
Рассмотрим для примера испытание синусоидальным сигналом со скользящей частотой.
| Выходной сигнал контроллера
| |
| Нелинейный отклик образца и оснастки
| |
Мы имеем дело с сервосистемой, а сервосистемы существенно нестабильны, так как всегда стремятся поддержать заданный уровень управления, то есть исправить ошибку.
В процессе коррекции ошибки сервосистемы могут:
- реагировать слишком быстро (низкое демпфирование)
- реагировать слишком медленно (высокое демпфирование)
Разные конструкции объектов испытаний и оснастки имеют резонансы разной формы и на разных частотах. Хотя все контроллеры синусоидальной вибрации могут изменять свою частотную характеристику для компенсации этого эффекта, вы никогда не сможете осуществить идеальное управление во всем частотном диапазоне. Процесс управления - это всегда компромисс.
Другим моментом, который нужно учитывать, является то, что получаемый контроллером сигнал на резонансных частотах вряд ли будет чистой синусоидой, это будет сигнал, содержащий гармоники.
Большинство контроллеров измеряют сигнал акселерометра в амплитудных или в среднеквадратических значениях, которые преобразуются затем в амплитудные значения. Все это говорит о том, что выполнить точное управление трудно не только из-за реакции сервосистемы, но и из-за того, что сигнал коррекции ошибки имеет искажения. Не вдаваясь далее в проблемы управления, я думаю достаточно сказать, что управление – это не простая вещь. Чем сложнее конструкция, тем сложнее становится управление. Поэтому следует рассмотреть стратегию управления, чтобы вы могли получить желаемый результат.
