Главная > Устройства и элементы систем автоматического регулирования и управления. Книга 3. Исполнительные устройства и сервомеханизмы
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

6. ВЫНУЖДЕННЫЕ СИММЕТРИЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ В ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ПРИВОДЕ

Каждое силовое исполнительное устройство (преобразователь энергии в механическую) имеет зону нечувствительности, применительно к гидроприводу, определяемую силами контактного трения. Поэтому реализация знакопеременного управляющего сигнала имеет особенности, существенно ограничивающие диапазон регулирования.

При безразмерном управляющем сигнале в зависимости от значения и свойств преобразователя энергии, возможны три состояния силовой части:

при скорость движения исполнительного устройства проходит через нулевое значение мгновенно;

при периоды непрерывного изменения скорости сопровождаются периодическими неравновесными остановами (релаксирующие колебания);

при выдвижение прекращается при периодически меняющихся по гармоническому закону значениях индикаторного момента исполнительного двигателя.

Переход из одного состояния в другое обусловливается действием контактного трения, возможное значение величины которого применительно к гидромотору и гидроцилиндру устанавливают при помощи выражений (XIII.50) и (XIII.51) [8].

Характер периодических движений преобразователя энергии в первых двух состояниях на примере рассматриваемого ниже гидропривода показан на рис. XIII. 19 в форме фазовых портретов, полученных на аналоговой вычислительной машине. Фазовые портреты дают зависимость безразмерной скорости у от безразмерного перепада давления а значит, индикаторного момента при различных значениях безразмерного трения и разных безразмерных частотах

При из-за действия контактного трения отличие системы от линейной проявляется в скачкообразном изменении у при прохождении у через нулевое значение.

При движение становится прерывистым, вначале без изменения знака во время неравновесного останова при на рис. XIII. 19, а), а затем со знакопеременным при на рис. XIII.19, б),

При дальнейшем увеличений зйачения относительное время останова увеличивается а также 0,2 и 0,4 при на рис. XIII. 19, в) а при на фазовых портретах появляются петли, как следствие возрастания последующих гармоник и 0,4 при

Безразмерный перепад давления определяется выражением а безразмерный момент трения

Рис. XIII. 19. Фазовые портреты

Значение определяется из условия — амплитудное значение перепада давления, а — из условия

Безразмерная скорость аппроксимируется первой и третьей гармониками

где причем время исчисляется с момента начала движения.

Выражения коэффициентов где , приведены в табл. XIII. 1 и на рис. XII 1.20 для гидропривода, составленного из насоса и гидромотора типоразмера гаммы гидроприводов [6], причем

(кликните для просмотра скана)

(кликните для просмотра скана)

Следует заметить, что при соответствующем выборе безразмерных переменных силоейя часть определяется всего лишь тремя переменными: безразмерным критерием динамических свойств уровнем демпфирования и безразмерным моментом трения

где при причем

Выражения коэффициентов в табл. XIII. 1 даны в виде функции безразмерного времени движения за полупериод — время останова).

Значение их получим (обычно графически) в виде корня уравнения

где

причем

Значение безразмерного времени движения за полупериод при разных значениях для рассматриваемого гидропривода приведены на рис. XIII.21. Поскольку наибольшее значение то область перехода к непрерывным движениям ограничивается диапазоном .

Так как любая силовая часть должна анализироваться применительно к разным значениям управляющих сигналов и частот то целесообразно использование диаграммы амплитуд, представляющей графическое изображение решения системы (XIII.75) с учетом (XIII.77) методом гармонической линеаризации, записываемого в комплексной форме

коэффициенты которого приведены в табл. XIII. 1.

На диаграмме амплитуд построены линии постоянных значений А, частот определяемых вычислением при помощи уравнения (XIII.73), а также линий постоянных значений (рис. XIII.22).

Задаваясь значениями и находим А и или компоненты комплексного числа представляющего выражение (XIII.78). На диаграмме амплитуд линии, соответствующие начинаются в точках, лежащих на прямой при Точка встречи линии с окружностью, соответствующей заданному значению определяет А и

Рис. XIII.21. Безразмерное время движения за полупериод их при разных значениях V

Рис. XIII.22. Диаграмма амплитуд для регулярного преобразователя энергии с безразмерным критерием и уровнем демпфирования

Хотя диаграммы амплитуд разных преобразователей энергии несколько отличаются по своей конфигурации в соответствии со значениями Т и однако во всех случаях линии не имеют точек встречи с линиями если

т. е. в системах, удовлетворяющих этому условию движение прекращается при гармоническом колебании (третье состояние силовой части).

Последнее условие выполняется лишь при что означает существование нижнего порогового значения при котором еще возможно отличие от нуля (прямая на рис. XIII.23):

где — наибольший возможный диапазон изменения (наибольшему возможному значению соответствует горизонталь на рис. XIII.23). Поэтому увеличение диапазона изменения

достигается уменьшением значения увеличением гидравлической редукции где характерный размер насоса, и увеличением частоты вращения насоса. Следовательно, значение при использовании низкооборотных гидромоторов (т. е. при больших значениях ) уменьшается.

Пороговое значение безразмерного трения в соответствии с выражением (XIII.79) обусловливается постоянной времени оператора потерь

При малых значениях пороговую частоту «захвата», при которой возникает переход от покоя к релаксирующим колебаниям, определяют из условия (X 111.79), опуская единицу под радикалом

Рис. XIII.23. Частотная характеристика реализуемых диапазонов: 1 — ААХ гидропривода; 2 — значение при котором прекращается непрерывное движение

На частотной характеристике реализуемых диапазонов (рис. ) соответствующая граница показана прямой В А, имеющей уклон причем положение точки В определяется значением частоты а точка А — определяется значением частоты Поэтому второй важной характеристикой силовой части является произведение и по мере уменьшения модуля объемной упругости жидкости увеличивается произведение соответственно сдвигая ограничительную границу В А на рис. XII 1.23 влево.

Существование порогового значения частоты является объяснением невозможности получения широкой полосы пропускания частот в силовых частях автоматических приводов, в которых велико значение динамического коэффициента первого порядка в операторе потерь. Это ограничение существует независимо от фильтрующих свойств, обусловленных постоянной времени оператора нагрузки, т. е. инерционностью системы. Именно из-за большого значения О в пневмоприводах ограничена полоса пропускания частот и поэтому они не применяются в качестве исполнительных механизмов непрерывных следящих систем.

Если необходимо использовать точно выражение (XIII.79) вместо приближенного (XIII.82), то прямая заменяется штрихпунктирной

а прямая должна рассматриваться в качестве ее асимптоты.

При увеличении значения например, в процессе эксплуатации из-за увеличения газовоздушной составляющей в рабочей жидкости на 35—40% уменьшается и без того малый диапазон изменения амплитуд управляющего сигнала без возникновения релаксирующих колебаний. При уменьшении значения Ф этот диапазон соответственно увеличивается.

Поскольку всякое изменение коэффициентов оператора потерь обычно имеющее место при эксплуатации силовой части следящей системы, неизбежно, то построение частотной характеристики реализуемых диапазонов, а значит, и диаграммы амплитуд обязательно в процессе проектирования системы. Только в этом случае возможен более полный учет влияния нелинейности типа «сухое трение» на работу системы при передаче малых знакопеременных управляющих сигналов, что имеет особое значение для систем стабилизации, а также для следящих систем, работающих в режиме компенсационного слежения.

ЛИТЕРАТУРА

(см. скан)

1
Оглавление
email@scask.ru