ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.06.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 1
A U I + A A
г , |
( А , ) = - |
Сэмп. |
|
|
|
||
|
|
C3^Qp |
1-f- ■ |
|
|
|
Сэмп |
|
|
Сз.с == k i k p i i A c |
-f- kzAc', |
k F l \ C 3 { A T \ k p h k X p
^ЭГУ [ А ) =
1 + Сз.с/Сэмп
Для определения границы устойчивости следящего привода с учетом трения золотника запишем на основа-
Ар,Н/снг_____________________ ______________oft
|
О б л а с т ь |
у с т о й ч и в о с т и |
, |
■Fmp=3H |
|
|
||
|
л и н е й н о й м о д е л и |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
I / |
|
О б л а с т ь а в т о к о л е б а н и й |
|||
|
|
|
1/ |
ьѵ |
Fmp=2H |
|
|
|
|
О б л а с т ь у с т о й ч и в о г о |
( / |
у |
'S |
|
|
|
|
|
р а в н о в е с и я |
\ / / |
№ |
|
|
|
||
|
|
r |
w |
z* |
Fmp=1H^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
О б л а с т ь н е у с т о й ч и в о с т и |
|||
|
|
I |
1 |
|
|
I |
I |
|
О |
50 |
100 К г |
150 |
К , |
200 |
150 |
К р і / с |
|
Рис. 1.24. Области устойчивости следящего гидропривода с учетом трения золотника
НИИ структурной схемы (см. рис. 1.23) и формулы (1.101)
характеристическое уравнение замкнутого контура при вода
|
(7Vcos+ l)[7\s-|-тЛАр)-г 4 S + A'D ( ^ ) = 0, (1.104) |
|
где |
К в ( І р ) = Дв[ g ( lp) + L (^ |
l Л . |
|
йй |
J |
Kü = kyksrykvxkg с — коэффициент добротности следя щего привода.
Полагая s = jQ и разделяя вещественную и мнимую части уравнения, рассчитываем и строим график облас
тей устойчивости следящего привода, который представ лен на рис. 1.24.
Анализ областей устойчивости (см. рис. 1.24) следя
3 * |
67 |
|
щего привода (см. рис. 1.2) показывает, что совместное действие контактного трения и пружин золотника в гид роусилителе статического типа приводит к уменьшению областей устойчивости линейной модели привода за счет образования дополнительной области автоколебаний, При этом критическое значение коэффициента добротно сти линейной модели К\ уменьшается до значения К.2 (см. рис. 1.24). Из двух ветвей периодического решения для амплитуд устойчивому решению, а следовательно, и ус тойчивым автоколебаниям принадлежит верхняя ветвь, а неустойчивому решению — нижняя. С увеличением тре ния золотника критический коэффициент добротности своего значения не меняет, а амплитуда автоколебаний увеличивается.
Все эти особые динамические свойства следящего привода с учетом трения объясняются тем, что совмест ное динамическое действие трения практически безынер-
Рис. |
1.25. С т р у к т у р |
ная |
схема электрогид- |
равлического усили теля с обратной связью:
W у у (s) — передаточная
функция астатического гидроусилителя
ционного золотника и упругих сил его пружин эквива лентно динамическому действию нелинейного звена типа люфта.
1.9. ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ С ЖЕСТКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
Основу электрогидравлического усилителя с обрат ной связью (рис. 1.25) составляет астатический гидроуси литель, охваченный обратной связью. Различают электрогидравлические усилители с жесткой (механической) и упругой (пружинной) обратными связями (рис. 1.26, 1.5, 1.6 и 1.27). В свою очередь, первую группу можно разделить на усилители с жесткой единичной обратной связью (см. рис. 1.26 и 1.5) и усилители с кинематической (например, с рычажной) обратной связью (см. рис. 1.6),у которых коэффициент обратной связи не равен единице.
6 8
Основными достоинствами электрогидравлических усилителей с жесткой обратной связью являются: высо кое быстродействие, стабильность характеристик (и, что
Рис. 1.26. |
С хем а |
электро |
||
гидр авлического |
усили |
|||
теля |
сопло-заслонка |
с |
||
ж есткой |
единичной |
об |
||
|
ратной связью |
|
||
Рис. 1.27. Электрогидравлический усилитель сопло-заслоика
с |
механической позиционной |
обратной связью: |
|
а — схема |
ЭГУ; б — расчетная |
схема; |
/ — якорь-заслонка; 2 — пру |
|
жина обратной |
связи; 3 — золотник |
|
очень важно, — коэффициента 'передачи) при изменении температуры в широком диапазоне, отсутствие центриру ющих пружин, которые могут вызвать перекос золотни ка и увеличить его трение.
В этом классе усилителей золотник молено считать, свободноплавающим, так как его перемещение происхо-
дит под действием незначительных по величине управля ющих перепадов давлений. Однако следует отметить, что конструктивное выполнение и компоновка электрогидравлического усилителя с обратной связью в некоторых слу чаях отличается определенной сложностью.
Этот класс усилителей применяется в быстродейству ющих рулевых 'приводах контура стабилизации беспи лотных летательных аппаратах и резервированных мно гоканальных гидравлических системах управления.
Основное допущение, которое следует сделать при вы воде линеаризованного уравнения рассматриваемого уси лителя, это то, что силы сопротивления и масса распре делительного золотника малы и ими можно пренебречь.
Тогда движение электрогидравлического усилителя (см. рис. 1.26) описывается системой линеаризованных уравнении:
уравнение движения астатического гидроусилителя
|
kQi‘ |
(1.105а) |
|
dt |
А3 |
||
|
|||
уравнение движения |
якоря-заслонки |
электромехани |
|
ческого преобразователя |
( т я—0) |
|
|
kpr\I —сэмпД-^ "Ь Д/?г, |
(1.1056) |
||
где RT— гидродинамическая реакция на якорь электро механического преобразователя.
В частном случае, для гидроусилителя сопло-заслон ка (см. рис. 1.26) при рз—Р4= 0
|
ДЯГ= МсД/г. |
(1.105в) |
|
|
Уравнение рассогласования |
|
|
|
Д/г = |
Д х вх — k 0,c ä x , |
( І . 1 0 5 г ) |
где |
h — сигнал рассогласования; |
|
|
|
хвх, -X— сигналы на входе и выходе гидроусилителя; |
||
|
/г0.с — коэффициент обратной связи. |
|
|
|
П р и м е ч а н и е . Д л я |
гидроусилителя на рис. |
1.26 и рис. 1.5 |
*о.с=1-
Решая систему уравнении (1.105) совместно Мпреоб разуя их по Лапласу при Нулевых начальных условиях, получим передаточную функцию электрогид-равлическОго
7Ö
усилителя с жесткой обратной связью в виде апериоди ческого звена [4]
1О.С
U?iry(s) = |
« Э Т У |
106) |
( 1. |
||
/(s) |
n h s A |
|
Т э г у — постоянная времени электрогидравлнческо-
го усилителя с жесткой |
обратной |
связью, |
|
причем |
|
|
|
T°3Cry = T°rf ( |
1+ - ^ Ц |
; |
(L107) |
\ |
Сэмп |
/ |
|
Try — постоянная времени гидроусилителя с жест кой обратной связью, причем
7'гу= — —— ; |
(1.108) |
к°эгу=----------— коэффициент передачиСэМП^о.с
Для широкого класса электромеханических преобра зователей
сэмп |
|
В этом случае можно считать, что |
|
Тэгу = Тгу = ——г— • |
(1.109) |
о. с |
|
Сравнивая постоянные времени (1.109) и (1.95), рассчи танные для одинаковых условий, можно доказать, что постоянная времени электрогидравлического усилителя с обратной связью значительно меньше постоянной.време ни электрогидравлического усилителя статического типа.
Это говорит о больших динамических преимуществах электрогидравлического усилителя с обратной связью, которые существенно проявляются при управлении рас пределительными золотниками больших диаметров (d3> >0,8 см).
Формула (1.109) показывает, что для уменьшения постоянной времени нужно увеличивать коэффициент kQh, т. е. увеличивать расход жидкости, поступающей в
71
