Проект электропривода вертикального наведения пусковой установки изделия 9П149 с улучшенными характеристиками по быстродействию
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
?ки переходного процесса в ЭП ВН ПУ боевой машины 9П149 для аналога и предлагаемого технического решения рисунок 3.7. С учетом внесенных изменений структурная схема ЭП для предлагаемого технического решения примет вид, отображенный на рисунок 3.8.
Таблица 3.3 - Исходные данные для моделирования
Название элементаПередаточная функцияЧисловые параметрыАналогПредлагаемое техническое решениеВТК10.80.8УК20.0560.056идК3667777Т10.10.08Р1К40.050.05Р2К50.10.1ОУК611Т20.30.3d0.40.4ТГК70.010.01Т30.010.01
Рисунок 3.7 - График переходного процесса аналога и предлагаемого технического решения
Рисунок 3.8 - Структурная схема следящей системы ЭП ВН ПУ БМ 9П149 для моделирования после преобразований
3.3.2Анализ результатов моделирования ЭП ВН ПУ
Показатели (критерии) качества САУ можно получить по виду кривой Переходного процесса, т.е. по виду реакции САУ на единичное ступенчатое воздействие [13]. График переходной характеристики может быть получен либо опытным путем, либо, как в нашем случае, раiетным с использованием аналоговых или цифровых вычислительных машин.
Время регулирования tр является основной характеристикой быстродействия системы. Это время, по истечении которого переходная функция h(t) приближается к установившемуся значению h(?) настолько, что, начиная с момента tр, ордината h(t) отличается от h(?) не более чем на величину ?, где ? - заранее заданная малая величина, представляющая собой обычно допустимую ошибку.
Выбор ширины зоны ? нужно точно оговорить, так как она существенно влияет на значение tр. Обычно принимают ? 1/5 % от h(?), исходя из опыта эксплуатации САУ.
Перерегулирование s %, равное отношению наибольшего отклонения регулируемой величины hmax от установившегося значения h(?) к величине установившегося значения:
Перерегулирование характеризует склонность САУ к колебаниям, следовательно, и запасы устойчивости могут быть охарактеризованы перерегулированием. Допустимые значения перерегулирования для той или иной САУ может быть установлены на основании опыта эксплуатации подобных систем. В большинстве случаев iитается, что запас устойчивости, является достаточным, если величина пере регулирования не превышает 10 - 25 % [9]. Однако в некоторых случаях требуется, чтобы переходной процесс протекал вообще без перерегулирования, т.е. был монотонным, в ряде других случаев может допускаться 50 - 70 % перерегулирования, [10].
Время достижения (установления) tg - это промежуток времени, необходимый для достижения первый раз установившегося значения регулируемой величины. Указанный параметр характеризует чувствительность системы к управляющим воздействиям и вместе с параметром tр определяет быстродействие САУ.
Колебательность - число колебаний системы управления в течение времени регулирования. Обычно колебательность составляет 1 - 2 колебания. В не которых САУ колебательность может вообще не допускается, а иногда допускается до 3 - 4 колебаний. Например, большая колебательность следящих систем автоматического сопровождения в цели не допустима, так как нарушается режим слежения и приводит к быстрому разрушению кинематических цепей редуктора, корда новой системы и других. Кроме того, большая колебательность вызывает потерю объекта.
Исходя из анализа графиков переходного процесса в ЭП ВН ПУ, отображенных на рисунке 3.7, определим показатели качества для аналога и предлагаемого технического решения (таблица 3.4).
Таблица 3.4 - Показатели качества переходного процесса в ЭП ВН ПУ для аналога и предлагаемого технического решения
Показатели качестваАналогПредлагаемое техническое решениеВремя регулирования - tр, с0,790,59Перерегулирование - s, 6Колебательность - N< 1< 1Выигрыш в быстродействии, %-25Скорость наведения ПУ по горизонту, град/с1,551,94
Как показывает анализ таблиц 3.3 и 3.4, для получения ЭП горизонтального наведения ПУ боевой машины 9П149 с улучшенными характеристиками по быстродействию необходимо в схеме ЭП аналога заменить исполнительное устройство со значением параметров К3 = 667 град/В и Т1 = 0,1 с на аналогичное со значением параметров К3 = 777 град/В и Т1 = 0,08 с. Для этого необходимо повысить число оборотов исполнительного ЭД с n = 3000 об/мин до n = 4000 об/мин [9].
Современная элементная база позволяет решить данную задачу, так как двигатели ЭДМ-16 и их аналоги на заводах промышленности с заданной величиной: n = 4000 об/мин выпускаются, [11, 12].
Также необходимо учитывать, что погрешность тахогенератора с увеличением числа оборотов его вала увеличивается, поэтому при неизменной нагрузке необходимо использовать средние скорости вращения.
Выводы
. Структурная схема ЭП ВН ПУ построена на основе ее функциональной схемы и с учетом динамических свойств входящих в нее элементов.
. Предметом структурного анализа является построение и преобразование структурной схемы ЭП в целях определения передаточных функций системы и последующего использования ее качественных характеристик.
. Исходными данными для моделирования является динамические характеристики элементов ЭП ВН ПУ аналога БМ 9П149 и его структурная схема.
. Показатели качества ЭП определены по виду кривых переходного процесса, полученных с помощью диалоговой системы автоматизированного моделирования СИАМ. При этом перерегулирование и колебательность переходного процесса ЭП аналога: s = 69 % и N < 1, что обеспечивает качественный режим переходного процесса в ЭП.
. Основной характеристикой быстродействия системы является время регулирован