Файл: Динамика и управление ядерным ракетным двигателем [Текст] 1974. - 253 с.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2024
Просмотров: 196
Скачиваний: 0
(d |
----!-----— e px0 x\ (Так |
как функция |
ft сходится в метрике |
||
V |
r0p+2 |
1 |
|
|
|
Z.f [0, эо ) |
к функции s). |
Реакция разности у (х) — у (0) при этом |
|||
сходится к реакции звена с передаточной |
функцией d (1 — е |
-рт |
|||
'1Х), |
|||||
т. |
е. к реакции по этому каналу системы (П.2.16). |
|
Для воздействий же из класса F по этим каналам, как и в пре дыдущих случаях, равномерной по F сходимости реакций нет (хотя реакции ограничены равномерно по t, F и М). Действительно, для любого е > 0 найдется пара значений Ма (а = 1, 2), для кото
рых при л: (ДО, /]
(1 + M 2) (i + AM jp/2)
U~(hoV (х)-ЛоѴ (x))=d j
|
|
|
1 + M2 +dftMf r |
|
||||
( l + Ml)(l+ ftM fr/2) |
■VT |
|
1-f- AMaf /2 |
|
||||
1-pMi+dftMf г |
+ |
Z |
|
---------------- ~ X |
|
|||
|
a= |
11+ Ma + rfftMaP |
|
|||||
X Ma (i+ ««)^r M W |
|
1 +M a) u? (ftS > -s) |
|
|||||
(AoV (O)-ftoV (0)) = d |
|
|
1 + AMf r/2 |
|
||||
1 + M 2 + dftM|p |
(П.2.26) |
|||||||
|
|
|
||||||
1 + AM?r/2 |
|
|
|
|
+ AM(W2 |
|
||
І+ЛД + dAMfp |
|
+ a =2l I + Ма 4 |
-X |
|
||||
|
~ г |
|
||||||
X ( / - ( f t ( « ) _ s) |
ма-о |
d; |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
([AcV W -A o V |
|
|
H . ) |
W - A o V |
(0)]) = |
|
||
(0 )]-tfto V |
|
= 2 ^"(AoV(|)-AoV(6))M„ . o - 2d- 1= 0,*
Каналы от ц и ne к у (х):
-РТ+Ж + ^ _ 11+ае-Р(х-т;с)]
AM
2Шг
r Gp(^, р) =(I —М) |
-f М + dAT г Ао (^—т0х—х_) |
|
_ _ L e - P ( T- |
- Т-х) (i + b e - ^ x ) ] ; |
(П.2.27) |
AM |
J |
|
245
1 -p &T
' G J (X, t) = 1 +M -\-dkr r
I d fh a ( t — To x ) +
1
|
+ |
^ [Л° (t—x+x) + a h 0 (t—т + т _ ж)][, |
|
||||
|
, |
^ |
,, |
f2Mdrh0 (t—t 0x —T _) |
|
|
|
' G p |
(*• 0 = (1 -M ) |
----л , n , JU _ |
m |
X |
|||
|
|
|
|
I. |
l + tA + dkTr |
|
|
|
X[h0 (t— t _ + T |
- x) + bh0 (t—x+x —T _ ) ] | . |
|
||||
Из |
(П.2.27) |
видно, |
что реакции у (х) на |
воздействия і;, пе и |
I; = пе при малых М могут быть сколь угодно большими. Разно сти же у (х) — у (0) ПРИдостаточно гладких воздействиях сходятся Действительно, соответствующие переходные функции могут быть представлены в виде
|
|
|
hGJ |
|
(°’ ^ = |
|
|
|
|
|
1 -р kт |
dr [ha (t —xox) —ha (0] — |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
1 +М -\-dkTr |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш Л2 (t, x+x, т _ ж, т —тж) |
; |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
2Mdr |
|
(П.2.28) |
|
hGp (*, |
t ) ~ h Gp (0, 0 = ( 1 - M ) { - 1 + M + |
|
X |
||||||
dkTr |
|
||||||||
|
X [h0 (t— т 0ж —1 _ )— h0 (t—t _ ) ] |
— |
|
|
|||||
|
2 (2 + d£T r) |
|
|
|
т_ж)— |
|
|||
|
|
|
|
hx (t—т _ + т _ ж, |
|
||||
(1+M) (l+ M + d*Tr) |
|
|
|
|
|
||||
|
ab |
h2 (t—t_ + т _ ж, т _ ж, т+ж, 0) |
, |
|
|||||
|
ш |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где h2 (t, Ѳь Ѳ2, Ѳ) = |
hx (t, |
0!) — |
К ( t - Q x- |
Ѳ, |
Ѳ2) (Ѳ{ > 0 , і = |
||||
= 1, 2; Ѳ> 0). |
|
|
|
02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функция hx (t , т_ж) имеет в Lx[0, |
оо) ограниченную |
при М-»0 |
|||||||
норму Ьх (т_ж) = |
тож |
|
1 + |
М -р dkT г |
|
Р>ж . |
Ее первообразная |
||
|
2а |
|
2 |
+ dkT г |
м - > |
о 4 |
|
|
|
gi{t, т _ ж) = J |
(и , т _ ж)гі«при М->0 сходится по норме |
простран- |
|||||||
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ства Lj [0, эо) к функции s (() - ^ ( 1 —е~2/^х°). |
К той же |
функции |
|||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
СХОДИТСЯ gx (t—Т_ + Т _ Ж, Х—х) •
2 4 6
Рис. П.2.1. Вид |
функций hi(t, т_), gi(t, т_) |
и функции, |
предельной для gi(t,x_). |
На рис. П.2.1,а показан вид |
функций hx {t, х_) |
и gi(t, х_), |
а также вид предельной для gi(t, х_) функции. |
|
|
Функции h2j (X, t ) = * - ^ h 2 (t, |
х+ж, х_ж, х —хж) и |
й2р (*, 0 = |
=Л2 (/—х_ + т _ ж, т_х, т+зс, 0) имеют в V [0, оо) и Ly [0, оо)нор-
мы, неограниченно нарастающие при М->0; их первообразные име ют уже ограниченные при М->0 нормы в Z.x [0, оо); соответственно
U2 J |
М = |
|
+ M + d f t T r |
rn |
|
„ |
|
|
т ож |
(2то—Тож) |
|||||||
2 (2 + d*Tr)(l |
М 2) |
т ° * |
— г °х ' |
--------- ^ |
л |
||||||||||||
|
|
|
|
|
м - > |
о |
4 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
т2 |
1 + М + dkTr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
&2 Р (х) : |
|
|
10Х |
|
|
|
----- |
. Функции k2h (х, |
t) — |
||||||||
2(1 —М2) |
2 + d£T |
|
|||||||||||||||
|
t |
|
м - |
|
4 |
|
|
|
|
t—т |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= |
J |
£2ä (*. и) du {k—J , |
p) заключены между s (t) b2u (x) [1—(ab) |
T ] |
|||||||||||||
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
% W |
|
[ 1 - H ) (<+T)/T] s ( 0 |
и вместе с ними |
сходятся в метрике |
||||||||||||
L\ [0, 0°) \k<ig{x, t) |
к |
—Т°^— |
(і —eT 2t/u) s (t) и k2p (x, t) —K |
||||||||||||||
X2 |
( l —e— 2t!x«) s (t) . На рис. П.2.1 б, |
в |
показан вид этих функ- |
||||||||||||||
—— |
|||||||||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ций для х = |
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Из сходимости |
функций |
g1 (t — х_ + |
х_х, |
х_ ж) |
и k2h (х, О |
||||||||||
(А = |
<7, р) |
следует сходимость реакций у (х) |
— у (0) на воздействия |
||||||||||||||
ij |
и ке из |
|
класса Fs = |
з |
к реакциям звеньев с передаточными |
||||||||||||
|
П Ф; |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
і= і |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
функциями |
соответственно — dr |
О |
e~ pV |
) |
1 - |
|
+ |
||||||||||
ТоР + |
2 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1— е |
|
|
|||||||
|
, |
Чх (2 х0 — хож) р2з |
PT°X |
ЧхЦ |
зж Р + |
4' |
|||||||||||
|
|
|
2k (х0р+2) |
|
и — I dr |
XqP+ 2 |
|
2k |
|
т0р+2 |
/ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оі'т * |
|
^ |
(сходимость равномерна по і и по классу f 3). Таким образом, реак ция у (х) — у (0) на воздействие і; = ле из класса F3 сходится
к реакции звена |
с передаточной функцией |
- рт" |
|||
dr (1 — е |
0JC) + |
||||
. |
W |
-J , т. е. к реакции по этому каналу системы (П.2.16). |
|
||
+ |
|
|
|||
|
Исследование |
асимптотических свойств |
реакций потока газа |
при М -> 0 показывает значительную их зависимость как от рас сматриваемого канала передачи воздействий, так и от класса воз действий на входе канала. Так, для класса F равномерно ограни
ченных по |
модулю функций из R сходимость реакций |
потока, |
|||
равномерная |
по t и F, |
имеет место лишь по каналам г); -*■ т] {х) |
|||
и т]г -» I (х); |
при этом реакции сходятся к реакциям по тем же ка |
||||
налам системы (П.2.16), |
соответствующей |
М= 0. Для |
каналов |
||
же ij -> у (х) — у (0) |
и |
ле -> у (х) = у (0) |
сходимость |
имеет |
248
место лишь на более узком классе F3 воздействий, являющихся трехкратными интегралами от функций из R и имеющих значе ния и три первых производных равномерно ограниченными по мо дулю. По остальным каналам сходимость имеет место на классе Fi или F2- При этом сумма реакций одной и той же величины на воздействия по і; и пе сходится к реакциям той же величины на воздействие і, = ле в системе (П.2.16). Порознь же эти реакции сходятся к реакциям, соответствующим различным динамическим звеньям, их характерным общим свойством является наличие фик сированной постоянной времени т0/2, зависящей лишь от времени прохождения (на номинальном режиме) частицей газа пути от входно
го сечения до |
выходного. Ту |
же постоянную времени имеют звенья, |
|||||||||||
соответствующие |
пределам |
при М -> 0 |
реакций |
у (х) |
(х ^ [0, |
/]) |
|||||||
на воздействие т]* |
(из |
класса |
Ft); разность же |
у (х) — у (0) схо |
|||||||||
дится |
к реакции |
той |
же |
разности |
на то же воздействие в систе |
||||||||
ме (П.2.16). |
|
|
особенность |
асимптотики |
исследуемого по |
||||||||
Отметим еще одну |
|||||||||||||
тока газа: для выходного |
сечения (х ~= I) |
реакции т| (х) |
и і (х) |
на |
|||||||||
ij, яе и Iі ^= ле сходятся при М ->- 0 на |
более широком классе воз |
||||||||||||
действий, чем для промежуточных сечений [х(Д0, /)]. |
|
|
|||||||||||
Замечание. Классы входных воздействий, для которых уста |
|||||||||||||
навливается сходимость (при М -> |
0) |
реакций |
газового потока, |
||||||||||
можно расширить, если ввести |
в рассмотрение подкласс V класса |
||||||||||||
F всех |
функций, |
имеющих |
ограниченную |
(общей для |
класса |
V |
|||||||
константой) вариацию на [0, |
оо ), и |
подкласс V; |
класса F (і > |
1) |
|||||||||
всех функций, |
имеющих |
ограниченную |
[общей |
для |
класса |
Ѵі |
|||||||
константой] вариацию (на [0, |
оо )] і-й производной. |
|
|
|
|||||||||
Действительно, переходные функции системы (П.2.6) и их |
|||||||||||||
предельные (при М -» |
0) функции относятся к классу N функций |
ограниченной на [0, ос ) вариации, разлагающихся на скачкооб
разную и абсолютно |
непрерывную составляющие. Реакция звена |
|
с переходной функцией Л из этого класса на воздействие |
F может |
|
быть представлена в |
виде |
|
|
t |
|
|
z(t)=^\f ( t - u )d h (u ) |
(П.2.29) |
b
и для f ^ V оцениваться следующим образом:
I г (<) I < |
sup |
\h(u)\U™f. |
(П.2.30) |
|
о < и < / |
|
|
Отсюда следует, что равномерная по t сходимость переходных функций из класса N эквивалентна сходимости реакций звена на любое воздействие из класса V, равномерной по t и по классу V.
Для воздействия / из класса Ѵх реакция звена может быть пред ставлена в виде
t |
t |
|
z (0 = — |
(u)df{t- « ) = { g (t —u ) d f (и), |
(П.2.31) |
о |
о |
|
249