Привод рулевой
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
? внутреннем контурах привода соответственно;
- коэффициенты наклона скоростных характеристик гидродвигателя привода и перемещения золотника ЭГУ (сервопривода) соответственно.
При составление уравнений принималось, что ЭГУ сервопривода в рассматриваемой области частот с достаточной степенью точности может быть представлен линейной динамической системой первого порядка с постоянной времени Тэгу. Это допущение подтверждено многочисленными результатами экспериментальных исследований. В работах показывается справедливость использования данного допущения для современных ЭГУ в полосе частот до 30Гц, также и в области малых сигналов - .
Инерционная и шарнирная нагрузки, действующие на выходное звено гидродвигателя привода в реальных условиях эксплуатации, - по результатам экспериментальных и теоретических исследований - в большинстве случаев практически не оказывается влияние на динамические характеристики привода в области частот управления (f ? 2тАж3 Гц). "ияние этих нагрузок в дальнейшем пренебрегается без снижения достоверности получаемых результатов.
Преобразуя систему уравнений (1) по Лапласу при нулевых начальных условиях, приведя предварительно ее к единичным контурам привода, получим передаточную функцию линейной модели привода в следующем виде:
(2)
где: - раiетные значения добротностей внешнего и внутреннего контуров привода соответственно, определяемые по выражениям:
;
;
Структурная динамическая схема привода, составленная на основе уравнений (1) и соответствующая передаточной функции (2), показана на рис. 16, где вместо и введены и соответственно, полученные при приведении к единичным обратным связям по следующим формулам:
;
В соответствии с выражениям (2), характеристическое уравнение замкнутого контура привода представим в следующем виде:
(3)
где : ; ; ;
Используя критерий Гурвица
; ;;; ,
Получим границу устойчивости линейной модели привода, которая определяется величиной критической добротности:
(4)
При этом критическая частота определяется по формуле:
(5)
С уменьшением критическая добротность возрастает и при .Значения постоянной времени ЭГУ обычно находится в пределах =0,005 0,01с.
Раiетные АФЧХ ненагруженного привода, полученные по передаточной функции (2) в полосе частот до 1520 Гц, охватывающей низший тон колебания органа управления самолета, достаточно точно согласуются с экспериментальными результатами, снятыми в той области характеристик привода, которую можно iитать линейной -АФЧХ не зависит от амплитуды привода, которую можно iитать линейной - АФЧХ не зависят от амплитуды входного сигнала .
Рассмотрим основные особенности динамических характеристик привода в области малых величин входного сигнала при наличии нелинейностей.
Нелинейные искажения АФЧХ привода в области малых сигналов обусловлены, в основном, нелинейностями скоростных характеристик гидродвигателя и сервопривода, а также люфтами в механической передаче сервопривода и узлах соединения датчика обратной связи гидродвигателя с его выходным звеном. В работе показывается, что в области малых входных сигналов, за исключением околонулевых ее значений, экспериментальныx АФЧХ привода c достаточной степенью точности согласуется с раiетным, полученными на основе метода гармонической линеаризации зон нечувствительности скоростных характеристик гидродвигателя сервопривода. При этом в большинстве случаев эквивалентная передаточная функция привода с учетом коэффициентом гармонической линеаризации имеет тот же вид, что и передаточная функция (2), где вместо добротностей и , расiитанных для линейной области АФЧХ привода, используется эквивалентные значения добротностей и (), зависящие как от амплитуды входного сигнала, так и от частоты колебаний .
Структурная динамическая схема привода с зонами нечувствительности скоростных характеристик гидродвигателя и сервопривода показана на рис 16.
Заметим, что, в рамках такой нелинейной структурной динамической схемы привода, если привод устойчив в линейной области, то он остается устойчивым и в нелинейной области при малых , так как в этом случае значение его критической добротности , определяемое формулой (4) остается неизменным.
Рисунок 2.7
Рисунок 2.8 - Схема привода РПД-28 с подсистемой нелинейной характеристики
Скоростная характеристика привода РПД-28 представлена на рисунке 2.9.
Рисунок 2.9
В соответствии с вышеизложенным была разработана функциональная схема работы типового канала управляющего привода, которая представлена на рис 2.8. Здесь показаны все элементы для одного работающего канала привода и ВСК (встроенная система контроля) сервопривода (ЭГУ), включающей адаптивную электронную модель с монитором контроля (отключение неисправного канала производится при расхождении выхода модели и сигнала обратной связи золотника ЭГУ за пределы порога на время более 0,05 с (определяется временной задержкой ВСК). При этом отличаются обмотка управления ЭГУ и снимается сигнал с ЭКГ. После этого происходит автоматическое включение второго канала привода (автоматически включается в работу вторая обмотка ЭГУ)
Ниже представлены материалы подтверждающие работоспособность привода РПД-28.
Рисунок 2.10 - Нагрузочная характеристика привода РПД-20 внутрь,