ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.06.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 1
Рабочее значение добротности, при котором обеспечи
ваются необходимые запасы устойчивости и быстродей ствие следящего привода, окончательно принимаем равным 300 с-1. При малых амплитудах, когда £к= 0,05, добротность будет снижаться до Кп = 200 с~’.
Второе апериодическое звено (электронного усилите ля) не будет существенно ухудшать динамику привода при условии, если озу^Ык-
Для этой цели можно считать целесообразным форми рование выходного каскада электронного усилителя на пентодах с большим внутренним сопротивлением. Посто
янная |
времени электронного |
усилителя |
при £=■15 Гн, |
||||||
#=25 |
кОм и йп-э = 50 В-с/см |
определяется по формуле |
|||||||
|
Т |
= L_ _|_ |
&„.»fary7ry , = |
0 65, ю -з с; |
|
|
|||
|
у |
р |
п г ' І Л . С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соу = |
1540 с-1. |
|
|
|
|
|
Логарифмические |
амплитудные |
частотные |
Д (со) |
и |
|||||
фазовые частотные срі (оз) |
характеристики при |
темпера |
|||||||
туре ^=+80°C и /<D= 300 с-1, соответствующие большим |
|||||||||
амплитудам |
золотника |
|
|
|
показаны |
на |
|||
рис. 1.32. |
|
амплитудная |
характеристика |
||||||
Логарифмическая |
Li'(co) построена для температуры жидкости —50°С. Устойчивость следящего гидропривода при отсут
ствии. медленно меняющегося входного воздействия (0 < \х\ ^ х л) определяется амплитудной и фазовой час тотными характеристиками L0(со) и фо(ю), построенными при добротности 200 с-1, обусловленной понижением ко эффициента усиления золотника при малых амплиту дах.
Таким образом, учитывая диапазон изменения темпе ратур и амплитуд, обусловленных нелинейностью харак теристики расхода золотника, можно построить семейство логарифмических амплитудных и фазовых характерис тик (см. рис. 1.32), определяющих основные динамиче ские свойства рулевого привода.
Если запасы устойчивости и качество переходного процесса следящего привода при расчетном значении ра бочей добротности (например, при K D —300.с-1), окажут ся неудовлетворительными, то следует корректировать
93
Рис. 1.33. Схема следящего гидропривода с корректирую щей обратной связью по динамическому давлению па вспо могательный золотник
Рис. 1.34. Схема следящего гидропривода с корректирующей обратной связью по динамическому давлению на распреде лительный золотник
Динамику (увеличивать демпфирование) исполнительно го гидропривода с помощью обратной связи по динамиче скому давлению [4, 7]. Схемы гидропривода с коррек тирующими обратными связями приведены на рис. 1.33 и 1.34.
Расчет элементов
Передаточная функция электрогидравлического уси лителя с позиционной обратной связью (см. рис. 1.28) выражается апериодическим звеном
X (я) |
ГІІ.О .С |
#ЭГУ |
|
ІѴ/эг°у(5) |
|
I ( S ) |
7 э г у с5 + 1 |
|
_ _ |
Т-.1Г.О.С |
т'О.С |
СЭМП |
I h2Äc \ |
где |
Т э г у = |
J г у |
^о.с |
^о.с / |
|
|
|
||
|
|
т-0 ,с |
А,//0(Н -П |
|
|
|
I |
ГУ = |
|
Qc
h p i l max
Со.с :== ------------- •
Xm
^ЭГУ =kp]jc0 c.
Вариируя конструктивными параметрами d c, ho, Qc, xm, hFJ и другими, необходимо так спроектировать элек трогидравлический усилитель, чтобы его постоянная вре мени
7’эгу ——-— = 2 - ІО-3 с, а Qc < 2,5 см3/с.
“ ЭТУ
Расчеты показывают, что поставленные требования удовлетворяются при следующих значениях параметров:
d3 = 0,6 ом; хт = 0,03 ом; dc = 0,04 см; Qc = 2,5 см3/с;
/і0= 0,0027 см; ß=0,5; гэмп=17Н/см;
kpj — 0,04 Н/мА; 7гаах = 35 мА, R = 300 Ом;
с0.с = 47 Н/см.
95
При этом коэффициент передачи ЭГУ
kpi |
Л'„ |
=0,00085 см/ мА. |
£эгу: |
Лініх |
|
|
|
Коэффициент усиления золотникового парораспредели теля при больших сигналах управления
|
^maxHn |
105 |
= 350 см2/с. |
|
Хт |
Л,„ |
|
0,03 |
|
Коэффициент обратной связи |
|
|
||
, |
«о.с max |
12 |
В |
6,6 В/СМ. |
«о.с = |
------------ = |
— ------- = |
||
|
Уіаах |
1,5 |
СМ |
|
Коэффициент усиления (динамическая крутизна) элект ронного усилителя
К рА„ |
|
K D |
|
=45 мА/В, |
.с^з |
|
/грм^о. |
|
|
|
|
|
||
где |
|
35 |
^ |
см |
Арм |
|
|||
|
35 |
с -мА |
||
|
|
|||
KD = 300 1/с; |
ko.c = |
6,6 В/см. |
||
Передаточная функция электронного усилителя |
||||
Hs) |
|
ky |
|
|
_________ |
||||
v(s) |
TyS+l |
|||
где Гу= 0,65-10_3 с. |
|
(утечки) |
в золотнике и гид |
|
Потери расхода питания |
||||
роусилителе |
|
|
|
|
AQnnT == 2Qc “Ь QyT.a = 7 см3/с; |
||||
Qo = |
2,5 ом3/с; |
|
||
QyT.3 = 2 ом3/с при |
6 = 3 мкм и хг — 5 імкм. |
Расчет рулевого привода заканчивается построением частотных характеристик следящего контура на сигна лах до насыщения и с учетом насыщения по скорости *
* Методика построения и анализ частотных характеристик с уче том нелинейности типа насыщения рассмотрены в гл. III.
96
(рис. 1.35), а также исследованием влияния нелинейных характеристик насыщения по давлению и трения гидро
двигателя на устойчивость следящего рулевого гидропри вода [4].
|
1I I ііч іііі ___ I__ I ' I ' I I I |
і і ' і і і і ] I ; ■mini___! |
I |
I ! I 1.1 IJ J------ |
1 |
|
tO |
WO |
|
Ц С - ' |
|
I 111......... |
I______ I I I i I I I ■1I hill |
I I I I ч I 'll 1 I I 1 |
I I |
I I * ll I I I I I ............. |
I I |
/ |
10 |
|
|
100 f / ц |
|
Рис. 1.35. Логарифмические частотные характеристики следящего гидропривода при различных сигналах управления с учетом насы щения по расходу:
и„
и п
и.Етах
4—3354
Г л а в а |
I I . |
П Н Е В М А |
Т И |
Ч |
Е |
С |
К |
И |
Е |
Р У Л Е В Ы Е |
П |
Р |
И |
В |
О |
Д |
Ы |
2.1. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ОДНОКОНТУРНЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ
Бурное развитие авиационной и ракетной техники, особенно в сороковых годах, заставило применять пнев мопривод в системах управления летательных аппаратов из-за того, что он был наиболее простым и дешевым ав томатическим рулевым устройством, надежно работаю щим в сложных климатических условиях.
Первые немецкие самолеты-снаряды типа ФАУ для управления полетом имели пневматические рулевые ма шины статического действия с газовыми усилителями со струйной трубкой и мембранными двигателями в первом каскаде усиления мощности управляющего сигнала.
На рис. 2.1 показана принципиальная схема двухкас кадного рулевого привода статического действия, где воздух под давлением ргі подается в струйную трубку, которая в зависимости от управляющего сигнала а пере распределяет потоки газа в левую или правую полости мембранного двигателя первого каскада. Создается пе репад воздушного давления, действующий на мембрану и вызывающий перемещение оси мембраны и золотника на величину х. Это перемещение является усиленным сигналом управления второго (силового) каскада золот никового газового усилителя (ГУ). Таким образом, соот ветственно величине и.знаку управляющего сигнала руль поворачивается на угол б благодаря ходу штока (хш) поршневого газового двигателя (ГД) от воздействия входного давления (pz).
В летательных аппаратах реже встречается пневмо привод с двухкаскадным усилителем сигнала, а чаще — привод с однокаскадными газовыми усилителями со струйной трубкой или с соплом-заслонкой.
98
В пятидесятых годах получил распространение пнев мопривод на горячем газе, который до настоящего вре мени является одним из распространенных и дешевых пневмоприводов (рис. 2.2).
Все чаще и чаще появляется пневмопривод динамиче ского действия, особенно в системах вспомогательных (бортовых) источниках электропитания систем управле ния 'рулевых приводов с газотурбинными двигателями малой мощности (рис. 2.3).
Особое место заняли газоструйные пневмоприводы в системах стабилизации высотных летательных аппаратов (рис. 2.4).
Самым сложным пневмоустройством является газо вый автоматизированный привод, предназначенный для преобразования маломощного электрического сигнала системы управления в механическое перемещение испол нительного органа (руля, триммера, поворотных двига телей и т. п.) с помощью сжатого газа.
Автоматизированный газовый привод (рис. 2.5) в об щем случае представляет собой сложный комплекс уст ройств, включающий источник газовой энергии ГГ, агре гаты газовых сетей и магистралей AFM, газовые усили тели ГУ и двигатели ГД, механизмы передачи и приборы
4 |
.9? |