Системы компенсации внешних возмущений
Курсовой проект - Безопасность жизнедеятельности
Другие курсовые по предмету Безопасность жизнедеятельности
?ствий соответственно, а также их производных и интегралов по времени.
В соответствии с этим активные системы могут быть с управлением трех типов: по обратной связи; по внешнему воздействию; комбинированным.
Качественные показатели систем первого типа ограничены устойчивостью регулятора. При управлении по внешнему воздействию необходима информация о характере этого воздействия, что в некоторых случаях является трудновыполнимой и технически сложной задачей (например, при случайных возмущениях). Введение в систему обратной связи управления по внешнему воздействию (комбинированное управление) позволяет улучшить качественные показатели и получить систему, инвариантную по отношению к этому воздействию.
Рисунок 3.1 Структурная схема активной виброзащитной системы.
Управление регулятором можно осуществлять по перемещению, скорости, ускорению, резкости, интегралу по перемещению или их комбинациям. Выбирая соответствующую структуру, можно добиться эффективной работы виброзащитной системы в широком частотном диапазоне.
В зависимости от физической природы исполнительного устройства активные системы могут быть механического, гидравлического, пневматического, электромагнитного типов или их сочетаниями.
.1 Гидравлическая система активной виброизоляции
На практике для активной виброзащиты наиболее широко используют гидравлические системы дроссельного регулирования, обладающие сравнительно высоким быстродействием и подтвердившие хорошие эксплуатационные свойства в аналогичных системах автоматического управления[3].
На рисунке 3.2 приведена обобщенная принципиальная схема активной электрогидравлической виброзащитной системы, которая включает почти все элементы, встречающиеся в подобных системах в различных сочетаниях.
На вибрирующем основании 10 закреплен гидроцилиндр 4. К штоку которого прикреплен каркас 6 виброзащитной системы. Гидроцилиндр управляется электрогидравлическим усилителем 8 от электрического усилителя 9, который содержит суммирующее и корректирующие устройства. На каркасе 6 размещен объект виброзащиты 5. На нем также закреплен датчик абсолютного ускорения 7 объекта виброзащиты.
Рисунок 3.2 Схема электрогидравлической системы активной виброзащиты: 1 - датчик абсолютного ускорения основания; 2 - датчик относительного перемещения; 3 - датчик относительной скорости; 4 - гидроцилиндр; 5 - объект виброзащиты; 6 - каркас; 7 - датчик абсолютного ускорения объекта; 8 - электрогидравлический усилитель; 9 - электрический усилитель; 10 - основание
Второй датчик абсолютного ускорения 1 основания установлен на основании 10. На принципиальной схеме показан также датчик относительного перемещения 2, который измеряет отклонение каркаса 6 от его нейтрального положения относительно основания 10, а также датчик относительной скорости 3, регистрирующий скорость перемещения каркаса 6 относительно основания 10. Сигналы с датчиков поступают на вход электрического усилителя 9.
В настоящее время активные электрогидравлические системы виброзащиты принято разделять по признаку установки акселерометра. Электрогидравлическая система виброзащиты, в которой в качестве основного управляющего сигнала используется сигнал,
снимаемый с акселерометра, установленного на каркасе системы, является системой с управлением по сигналу ускорения объекта виброзащиты, т. е системой управления по отклонению выходной величины.
Электрогидравлические виброзащитные системы, в которых используют для управления сигналы с акселерометра, установленного на основании, являются системами управления по возмущающему воздействию.
Существуют также электрогидравлические системы виброзащиты с комбинированным управлением, когда применяют для управления сигнал, снимаемый как с акселерометра, установленного на каркасе системы, так и с акселерометра, установленного на основании.
Применение электрогидравлических виброзащитных систем активного типа обусловлено рядом их достоинств, которые в основном сводятся к следующему.
. Возможность создания активных электрогидравлических виброзащитных систем из готовых стандартных элементов, применяющихся в других аналогичных системах. Это обстоятельство послужило, пожалуй, одной из основных причин создания первых активных гидравлических систем виброзащиты в виде электрогидравлических.
. Возможность простого и оперативного изменения параметров электрогидравлических виброзащитных систем в процессе настройки благодаря изменению параметров электрической системы управления.
. Электрогидравлические активные виброзащитные системы удобны при отработке принципа действия и алгоритмов управления.
. Возможность гибкого формирования амплитудно-частотной характеристики виброзащитной системы.
. Возможность эффективного гашения низкочастотных колебаний, возникающих на остове (основании) машины. С этой точки зрения некоторые схемы электрогидравлических активных виброзащитных систем являются наиболее эффективными среди других активных систем низкочастотной виброзащиты.
Недостатком гидравлических устройств является нестабильность свойств рабочей жидкости, зависящих от температуры и от эмульсирования жидкости воздухом. Последнее обстоятельство резко повышает сжимаемость жидкости и существенно влияет на динамическую характеристику системы.
.2 Пневматическая система активной виброизоляци?/p>