40
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
тельными трудностями или их невозможно выполнить. В этом случае
можно использовать модельные установки — приборы для получения
АЧХ и ФЧХ реальных установок. В первом приближении необходимо
определить характеристики реальной установки — собственную часто-
ту и сопротивление — и получить добротность
н
Q
натурной системы.
Затем подобрать режим на модельной установке так, чтобы ее доброт-
ность
м
Q
была равна
н
Q
м н
(
).
Q Q
=
Полученные на модели АЧХ, ФЧХ
в безразмерных параметрах представляют собой АЧХ, ФЧХ реальной
(
натурной) установки.
Лабораторная установка «Вынужденные колебания системы с од-
ной степенью свободы» предназначена для изучения вынужденных ко-
лебаний при кинематическом возбуждении колебаний через упругий
элемент. Она состоит из экспериментального стенда с блоком управле-
ния, аналого-цифрового преобразователя и персональной ЭВМ (рис. 8).
Рис. 8. Общий вид лабораторной установки; амплитудно-частотная и
фазочастотная характеристики системы
Стенд включает в себя электродвигатель, установленный на не-
подвижном основании и соединенный с внешним концом спиральной
пружины через муфту, червячный редуктор и кривошипно-рычаж-
ный механизм с регулируемым эксцентриситетом. Внутренний конец
этой пружины закреплен на валу с диском, обеспечивает передачу
возмущающего воздействия от двигателя диску. Угловые отклонения
рычага и диска измеряются с помощью потенциометрических датчи-
ков, связанных с осями рычага и диска через зубчатые передачи. По-
казания датчиков обрабатываются и выводятся в процессе экспери-
мента на экран виртуального прибора в виде АЧХ и ФЧХ системы. В
проводимых исследованиях изучалось влияние изменения сопротив-
ления в системах с помощью электромагнитного демпфера.
Как следует из рис. 8, экспериментальные точки достаточно
близки к теоретическим кривым (которые также выводятся на дис-
плей), что подтверждает правомерность использования линейной ма-
тематической модели для описания вынужденных колебаний диска.