Matematički model upravljačkog sustava. Temeljna istraživanja
Objavljeno na https://site/
Tehnički zadatak
Dizajn pogonskog motora za plinski upravljački sustav
3. Matematički modeli plinskih i pneumatskih upravljačkih pogona
4. Shematski dijagram volana
5. Projektiranje sustava upravljanja plinskom snagom
6. Simulacija
Književnost
Tehnički zadatak
Projektirati proporcionalni sustav kontrole snage plina. Ulazni signal je harmoničan s frekvencijom u rasponu. U frekvencijskom području ulaznog signala u svim načinima rada, sustav mora osigurati obradu korisnog signala s amplitudom od najmanje d 0 pri faznim pomacima koji ne prelaze fazne pomake aperiodičnog čak i s vremenskom konstantom T od GSSU.
Osnovni početni podaci:
a) koeficijent prijenosa sustava;
b) najveći kut odstupanja upravljačkih organa dt;
c) predviđeno vrijeme rada;
d) količine koje karakteriziraju dinamička svojstva sustava; u najjednostavnijoj verziji, to uključuje vrijednosti granične frekvencije ulaznog signala u 0, amplitude q 0 signala koji pogon obrađuje na frekvenciji u 0 (vrijednost se obično postavlja unutar 0,8 ... 1,0 ), vrijednost vremenske konstante ekvivalentne aperiodične veze T GSU;
e) opterećenja na upravljačkim elementima - inercijsko opterećenje, određeno momentom inercije opterećenja J N;
Koeficijent trenja f;
Koeficijent momenta šarke t sh.
Ako je koeficijent t sh. promjene u vremenu, tada se može postaviti raspored njegove promjene u vremenu. U najjednostavnijem slučaju postavljaju se ekstremne vrijednosti ovog koeficijenta. Obično maksimalna vrijednost negativnog opterećenja odgovara početnom trenutku rada; na kraju, proporcionalno opterećenje je često pozitivno i također ima ekstremnu krutost.
Tablica početnih parametara simulacije
|
Opcija br. |
||
|
TK parametri |
||
|
Moment opterećenja, Nm |
||
|
Maksimalni kut, drago |
||
|
Amplituda devijacije RO, rad |
||
|
Maksimalna frekvencija ulaznog signala, Hz / amplituda, in |
||
|
Koeficijent trenja N * s / m |
||
|
Masa pokretnih dijelova RO kg |
||
|
Tlak plina u ICG baru |
||
|
Temperatura plina u ISG stupnjevima S |
||
Dizajn pogonskog motora za plinski upravljački sustav
pneumatski motor za upravljanje plinom
1. Opći podaci
Pneumatski i plinski aktuatori naširoko se koriste u upravljačkim sustavima za male zrakoplove. Alternativa tradicionalnim sustavima s primarnim izvorima energije aktuatora - sustavima s plinskim cilindričnim izvorima komprimiranih plinova i sustavima s preliminarnom rasplinjavanjem različitih tvari - bilo je stvaranje uređaja koji pripadaju temeljno novoj obitelji - sustava zračno-dinamičkih upravljačkih pogona.
Aktuatori ove klase su složeni sustavi za praćenje automatskog upravljanja, koji su, kao dio proizvoda, tijekom skladištenja, transporta i rada značajno pod utjecajem klimatskih, mehaničkih i drugih vanjskih utjecaja. Gore navedene značajke uvjeta uporabe i načina rada, koje se moraju uzeti u obzir pri razvoju novih sustava, omogućuju njihovo razvrstavanje kao mehatronički sustavi.
Prilikom odabira tipa i određivanja parametara upravljačkog sustava BULA obično se polaze od dvije metode upravljanja: aerodinamičke i plinodinamičke. U sustavima upravljanja koji implementiraju prvu metodu, upravljačka sila nastaje zbog aktivnog utjecaja na aerodinamičke upravljačke površine tlaka brzine ulaznog strujanja zraka. Upravljački pogoni dizajnirani su za pretvaranje električnih upravljačkih signala u mehaničko kretanje aerodinamičkih upravljačkih površina, čvrsto povezanih s pokretnim dijelovima pogonskih motora.
Izvršni motor svladava zglobna opterećenja koja djeluju na kormila, osiguravajući potrebnu brzinu i potrebno ubrzanje pri obradi zadanih ulaznih signala s potrebnom dinamičkom točnošću.
Upravljački sustavi koji implementiraju drugu metodu uključuju:
Autonomni plinski reaktivni sustavi automatskog upravljanja;
Sustavi upravljanja vektorom potiska (SUVT).
Trenutno se za prvu metodu upravljanja široko koriste uređaji u kojima se plin koristi kao izvor energije. visokotlačni... Na primjer, ova klasa uređaja uključuje:
Upravljački sustavi s izvorima stlačenog zraka ili mješavine zraka i plina u plinskim bocama;
Sustavi s praškastim akumulatorima tlaka ili s drugim izvorima radnog fluida koji je proizvod preliminarne rasplinjavanja čvrstih i tekućih tvari.
Takvi sustavi imaju visoke dinamičke karakteristike. Navedena prednost pobuđuje veliko zanimanje za takve upravljačke pogonske sustave kod programera i čini ih važnim objektima teorijskih i eksperimentalnih istraživanja.
Stvaranje visokotehnoloških upravljačkih pogona upravljačkih sustava BULA tradicionalno je povezano s potragom za novim krugovima i dizajnerskim rješenjima. Posebno, radikalno rješenje problema stvaranja visokotehnoloških kormilarskih zupčanika bilo je korištenje energije koja struji oko rakete za kontrolu strujanja zraka. To je dovelo do stvaranja nove, posebne klase aktuatora - zračno -dinamičkih upravljačkih zupčanika (VDRP), koji koriste energiju nadolazećeg strujanja plina kao primarni izvor energije, tj. kinetička energija BULA.
Ove upute posvećene su izgradnji, primjeni i metodama istraživanja i projektiranja izvršnih mehatroničkih modula upravljačkih sustava malih DAC-ova. Odražava informacije koje, prije svega, mogu biti korisne studentima specijalnosti "Mehatronika" i "Sustavi automatskog upravljanja zrakoplovima".
2. Uređaj izvršnih motora
Sustavi upravljanja uključuju sljedeće funkcionalne elemente.
1. Uređaji koji osiguravaju stvaranje efekta sile na kontrolama:
Izvori energije - primarni izvori energije (izvori i izvori komprimiranog plina električna energija- baterije i turbogeneratorski izvori električne energije);
Izvršni motori, kinematički povezani s upravljačkim elementima i elementima energetskih vodova - na primjer, filteri zraka i plina, kontrolni i sigurnosni ventili, regulatori tlaka plina za sustave s izvorima stlačenih plinskih boca, regulatori brzine izgaranja za akumulatore tlaka praha, usis zraka i uređaji za pražnjenje VDRP itd.
2. Funkcionalni elementi koji uspostavljaju korespondenciju između upravljačkog signala generiranog u upravljačkom sustavu i potrebnog djelovanja sile - pretvarači i pojačala električnih signala, elektromehanički pretvarači, raznih vrsta senzori.
Kako bi se konkretizirala područja istraživanja zadataka s kojima se suočava razvoj pogona upravljača, po njihovom sastavu razlikuju se sustavi snage i upravljanja (slika 1.2).
Riža. 1.2. Dijagram pogona upravljača zrakoplova
Energetski sustav kombinira funkcionalne elemente upravljačkog pogona koji su izravno uključeni u pretvaranje energije izvora energije u mehanički rad povezano s pomicanjem poziciono opterećenih komandi. Upravljački sustav čine funkcionalni elementi upravljačkog pogona koji osiguravaju promjenu kontrolirane vrijednosti (koordinate položaja komandi) prema zakonu upravljanja koji je specificiran ili razvijen tijekom leta zrakoplova. Unatoč donekle proizvoljnoj prirodi razdvajanja sustava napajanja i upravljanja, koja je povezana s potrebom uključivanja niza funkcionalnih: elemenata upravljačkog pogona iu pogonskom i u upravljačkom sustavu, praktična korisnost takvog razdvajanja leži u mogućnosti raznolikog prikaza upravljačkog pogona pri rješavanju raznih problema u procesu razvoja...
U sustavu upravljanja plinom mogu se razlikovati sljedeći podsustavi:
Primarni izvor energije;
Izvršni motor;
Uređaj za distribuciju plina s upravljačkim elektromehaničkim pretvaračem;
Električni upravljački sustav - pojačala, uređaji za korekciju, generatori prisilnih oscilacija itd .;
Primarni pretvarači - senzori linearnih i kutnih pomaka pokretnih dijelova mehaničkih podsustava.
Za klasifikaciju plinskih upravljačkih sustava općenito se mogu koristiti sljedeće klasifikacijske značajke:
Vrsta elektroenergetskog sustava, t.j. vrsta primarnog izvora energije;
Princip upravljanja aerodinamičkim kormilima;
Tip upravljačke petlje za proporcionalne upravljačke uređaje;
Izvršni tip motora;
Vrsta sklopnog uređaja i upravljački elektromehanički pretvarač.
1. Sustavi s izvorom komprimiranog plina. Izvor visokotlačnog plina je blok zračnih ventila, koji osim cilindra sa komprimiranim zrakom ili mješavinom zraka i helija uključuje sigurnosne, zaporne i distribucijske i regulacijske ventile plina te ventile za punjenje i nadzor tlaka u cilindru. U tehničkoj literaturi takvi se sustavi često nazivaju "pneumatskim" sustavima.
2. Sustavi s akumulatorom tlaka praha. U ovom slučaju, izvor visokotlačnog plina je praškasto punjenje na kruto gorivo posebnog dizajna, koje osigurava stalnu učinkovitost radnog fluida - produkta izgaranja punjenja visoke temperature. Uz sam izvor plina i uređaj za uključivanje izvora plina u rad, takvi sustavi mogu uključivati regulatore brzine izgaranja goriva i sigurnosne uređaje. U tehničkoj literaturi, kada se opisuju takvi sustavi, često se koristi izraz "vrući plin" ili jednostavno "plin".
3. Elektromagnetski upravljački pogoni. Osnova takvih uređaja obično je elektromehanički pretvarač neutralnog tipa, koji izravno provodi zadano kretanje aerodinamičkih upravljačkih elemenata.
Izvršni motor je uređaj koji pretvara energiju komprimiranog plina u kretanje upravljačkih organa, prevladavajući silu koju stvara strujanje zraka oko BULE.
Po dizajnu se mogu razlikovati sljedeće skupine izvršnih motora.
1. Klipni - jednostruki i dvostruki. Uređaji koji se najčešće koriste u posebnoj opremi iu sustavima automatizacije tehnoloških procesa.
Riža. 1. Izvršni motor zatvorenog tipa hidrauličkog sustava loma - klip, s jednim cilindrom snage.
sl. 2. SGRP izvršni motor zatvorenog tipa - s dva pogonska cilindra.
Radom izvršnog motora upravlja uređaj za distribuciju plina (GRU).
Svrha GRU-a je naizmjenično komuniciranje radnih šupljina pokretačkog motora pogona s izvorom stlačenog plina ili s okolinom (atmosfera unutarnjeg odjeljka pogona). Prema prirodi problema s prebacivanjem koji se rješava, GRU se općenito dijele na uređaje:
S kontrolom "na ulazu" - mijenja se područje ulaznih otvora u radnim šupljinama;
S kontrolom "na izlazu" - mijenja se površina izlaznih otvora iz radnih šupljina;
S kontrolom ulaza i izlaza - mijenjaju se i ulazna i izlazna područja.
3. Matematički modeli plinskih i pneumatskih upravljačkih pogona
U matematičkom modeliranju pogonskog sustava upravljačkog plina (SRGP), kao elementa upravljačkog sustava BULA -e, koji funkcionira u strujanju zraka oko njega, područje istraživanja je skup geometrijskih, elektromehaničkih parametara i parametara radni fluid - zrak ili drugi komprimirani plin, kao i funkciju stanja elektromehaničkih, aerogasdinamičkih procesa i procesa upravljanja koji se javljaju u svim raznovrsnim uzročno-posljedičnim vezama. S transformacijama nekih vrsta energije u druge, prisutnošću distribuiranih polja i strukturno složenim prikazom stvarnih mehanizama u razmatranom fizičkom području istraživanja, stvaranje matematičkih modela koji osiguravaju potreban stupanj pouzdanosti inženjerskih proračuna je postignuto uvođenjem teorijski i eksperimentalno utemeljenih idealizacija. Razina idealizacije određena je ciljevima kreiranog softvera.
Matematički model upravljačkog pogona:
p 1, p 2 - tlak plina u šupljini 1 ili 2 pogona upravljača,
S P - područje pogonskog klipa upravljača,
T 1, T 2 - temperatura plina u šupljini 1 ili 2 pogona upravljača,
T cn - temperatura stijenki upravljačkog mehanizma,
V je brzina upravljačkog klipa,
F pr - sila kompresije opruge,
h - koeficijent viskoznog trenja,
Faktor opterećenja šarke,
M je smanjena masa pokretnih dijelova.
Riža. 3 Tipični grafikoni prijelaznih procesa.
4. Shematski dijagram kolosijeka upravljača
Upravljački dio sustava za kontrolu snage plina može biti izgrađen s mehaničkom, kinematičkom, električnom povratnom spregom ili bez glavne povratne informacije. U potonjem slučaju, pogon obično radi u relejnom načinu rada ("da - ne"), a u prisutnosti povratnih informacija, u proporcionalnom načinu rada. U ovom razvoju razmatrat će se putevi upravljanja s električnom povratnom spregom. Signal pogreške na tim stazama može se pojačati linearnim ili relejnim pojačalom.
Shematski dijagram upravljačkog dijela s linearnim pojačalom prikazan je na Sl. 5.
Riža. 4. Dijagram upravljačkog trakta
Dijagram prikazuje: W F (p), W Z (p), W p (p), W o (p) -prijenosne funkcije korektivnog filtra, elektromehaničkog pretvarača, pogona, povratnog kruga, respektivno. Dobit linearnog pojačala u ovom krugu uključena je kao multiplikator u EMI dobitak.
Izbor parametara pogona je napravljen na način da u zadanom rasponu frekvencija i amplituda obrađenog signala nema ograničenja na koordinate x i X. U tom smislu, nelinearnosti u obliku ograničenja na ove vrijednosti ne uzimaju se u obzir pri oblikovanju puta upravljanja.
5. Projektiranje sustava upravljanja plinom
Metodologija projektiranja
Odabire se tip aktuatora i shematski dijagram upravljačkog dijela. Vrsta pogona određuje se na temelju zahtjeva i radnih uvjeta. S dugim radnim vremenom i visokim temperaturama T p, poželjniji je pogonski krug s kontrolom izlaza. Za odabir shematskog dijagrama preporučljivo je izvršiti prethodno proučavanje različitih shema, približno procijeniti njihove mogućnosti (operativne, dinamičke, težine, dimenzije) i odabrati najbolja opcija... Takav problem, koji se sastoji u približnom izračunu karakteristika GSSU -a različitih shema, trebao bi se riješiti u početnoj fazi razvoja sustava. U nekim slučajevima, vrsta shematskog dijagrama može se nedvosmisleno odabrati već u početnoj fazi rada i navesti u zadatku.
Izračunavaju se generalizirani parametri pogona. Metodologija za ovaj izračun određena je vrstom odabranog dijagrama upravljačkog kruga. Evo metodologije za električno upravljanje povratnom spregom:
a) odabire se vrijednost faktora opterećenja y:
Maksimalna vrijednost faktora opterećenja stožera;
M t je maksimalni moment koji stvara pogon,
gdje je l rame mehaničkog prijenosa.
Potrebna snaga pogona ovisi o izboru y. Optimalna vrijednost y opt koja odgovara minimalnoj potrebnoj pogonskoj snazi može se odrediti kao rješenje kubične jednadžbe
Brojčana vrijednost za opt obično leži u rasponu od 0,55 ... 0,7. Kada je atom dodijeljen, vrijednost se dodjeljuje u rasponu 1,2? 1.3. Vrijednost omjera ovisi o vrsti odabranog aktuatora. Tako. za aktuatore s razdjelnikom plina mlaznice - tip zaklopke,; za aktuatore s mlaznim kopljem,.
Parametar q, ovisno o vrijednosti, mora odgovarati režimu I. Njegova vrijednost se utvrđuje ili iz rezultata toplinskog proračuna, ili iz podataka eksperimenata s analitičkim uređajima. Ovdje ćemo pretpostaviti da je zakon varijacije parametra q s vremenom dan u obliku aproksimativne ovisnosti za različite vrijednosti temperature okoline.
Vrijednost b 0 - amplituda pomaka EMF armature za upravljački trakt s linearnim pojačalom uzima se jednakom y m, t.j. , a za sustave s relejnim pojačalom koji rade u PWM načinu rada na rasklopnom uređaju, vrijednost se uzima u rasponu od 0,7? 0,8;
b) pri odabranoj vrijednosti vrijednosti y izračunava se najveći zakretni moment koji razvija pogon:
c) određuje se tražena vrijednost kutne brzine Š t koju osigurava pogon.
Vrijednost Ut nalazi se iz uvjeta da plinski pogon obrađuje harmonijski signal frekvencije um i amplitude q 0. Pretpostavlja se da je amplituda pomaka EMF armature b 0 ista kao u prethodnom proračunu.
U području niske frekvencije (), dinamika pogona s relativno niskom inercijom mehaničke veze može se opisati aperiodičnom vezom. Možete dobiti sljedeće izraze:
Za aperiodičnu vezu
Iz posljednje ovisnosti nakon transformacija dobivamo formulu za izračun tražene vrijednosti U max:
Izračunavaju se projektni parametri pogona.
Određuje se ramena mehaničkog prijenosa l, promjer klipa pogonskog cilindra D P, količina slobodnog hoda pogona X t.
Sl.5 Strukturni dijagram ID.
Pri određivanju ramena l potrebno je postaviti omjer između slobodnog hoda klipa i njegovog promjera.
Iz razloga kompaktnosti razvijene izvedbe cilindra snage, omjer se može preporučiti.
Kad je X = X t, najveći zakretni moment koji stvara pogon mora biti nekoliko puta veći od najvećeg zakretnog momenta od opterećenja, t.j.
Uzimajući u obzir prihvaćeni omjer, iz posljednje jednakosti dobivamo ovisnost
Maksimalni pad tlaka u šupljinama pogonskog cilindra Ap max ovisi o vrijednosti p p, vrsti i omjerima geometrijskih dimenzija rasklopnog uređaja, kao i o intenzitetu prijenosa topline u šupljinama. Pri izračunu vrijednosti l moguće je grubo uzeti za pogone s razdjelnikom plina tipa mlaznica-klapna Dp max = (0,55? 0,65) p p, kada se koristi mlazni razdjelnik Dp max = (0,65? 0,75) p p.
Prilikom izračunavanja vrijednosti l, vrijednost Ap max mora odgovarati načinu I.
Za relativno male vrijednosti d max
Tijekom proračuna sve linearne geometrijske dimenzije treba zaokružiti u skladu sa zahtjevima standarda.
Izračunajte parametre uređaja za distribuciju pogonskog plina. Ovaj izračun se temelji na uvjetu da u najgorem slučaju, t.j. u načinu rada I, brzina pogona nije bila niža od, gdje je Š t vrijednost kutne brzine. Ovdje će se dati metode za proračun geometrijskih parametara za dvije konstruktivne vrste razdjelnika plina: s mlaznom cijevi i s mlaznicom i prigušivačem. Prvi od navedenih ventila provodi regulaciju protoka plina po principu "ulaz i izlaz". U ovom slučaju, maksimalna stabilna brzina pogona određena je odnosom
Iz onoga što slijedi
Prilikom izračunavanja ovisnosti vrijednosti T p i q moraju odgovarati režimu I.
Uzimajući u obzir omjere veličine karakteristične za ovaj distributer, uzmite,.
Racionalni omjer površina s i a osigurava najbolje energetske mogućnosti pogona i nalazi se unutar granica. Iz ovih razmatranja nalazi se vrijednost C. Nakon izračunavanja vrijednosti a, c, potrebno je odrediti glavne geometrijske dimenzije razdjelnika.
Riža. 6. Projektni dijagram razdjelnika plina "mlazna cijev".
Promjer ulaznog prozora razdjelnika određuje se iz stanja
gdje je brzina protoka m = 0,75 ... 0,85.
Veličina maksimalnog pomaka kraja mlazne cijevi, a je duljina mlazne cijevi.
Na poznato značenje x m izračunajte vrijednosti b i d.
Uređaj za distribuciju plina tipa "mlaznica - zaklopka" ostvaruje regulaciju protoka plina "na izlazu".
Ad hoc
Stoga:
Prilikom izračunavanja treba zauzeti stav. Vrijednosti T p i q odgovaraju režimu I.
Riža. 7 Konstrukcijski dijagram razdjelnika plina "mlaznica-klapna".
Promjer mlaznice d c odabire se tako da efektivna površina bude najmanje 2 puta veća od najveće površine izlaza:
Uz odabranu vrijednost d c pronađite vrijednost b: b = mрd c; izračunati maksimalnu vrijednost koordinate x t i vrijednost
Nakon izrade projekta uređaja za distribuciju plina određuju se opterećenja njegovih pokretnih dijelova te se projektira ili odabire EMF. Određuje se i potrebna brzina protoka radnog fluida, što je potrebno za projektiranje (ili odabir) izvora napajanja.
Uz poznate konstrukcijske i operativne parametre pogona, ovisnošću (I) se mogu odrediti parametri njegove mlazne sheme i za način I i za zadani način II, nakon čega se može formirati upravljački trakt.
Formiranje konture upravljačkog trakta provodi se uzimajući u obzir ekstremne načine njegovog rada. U prvoj fazi formiranja, frekvencijske karakteristike otvorene petlje iscrtavaju se u načinu I (vrijednost koeficijenta k 3 je privremeno nepoznata).
Na temelju zahtjeva za dinamičkom preciznošću zatvorene petlje nalazimo dopuštenu vrijednost faznog pomaka na frekvenciji u0:
c z (u 0) = arktan u 0 T GSSU.
S poznatom vrijednošću vrijednosti faznog pomaka za otvorenu petlju cp (u 0), određenom kao rezultat crtanja frekvencijskih karakteristika, i određenom vrijednošću cs (u 0), nalazimo traženu vrijednost amplitude karakteristika A p (u 0) otvorenog sustava na frekvenciji u 0. U tu je svrhu prikladno koristiti nomogram zatvaranja. Nakon toga pokazala se nedvosmisleno određena amplitudna karakteristika sklopa u načinu I, pa je stoga određena i vrijednost koeficijenta otvorene petlje K p.
Budući da korektivni filtar još nije uveden u krug, vrijednost K p određena je odnosom K p = k e K n k oc. Vrijednost faktora povratne sprege može se odrediti pojačanjem zatvorene petlje:. Zatim možete izračunati vrijednost koeficijenta k e:, a zatim izračunati potrebnu vrijednost pojačanja naponskog pojačala
6. Simulacija
Koristeći podatke iz tablice, najprije simuliramo sustav u programu PROEKT_ST.pas. Nakon što smo tako izračunali prikladnost parametara sustava, nastavit ćemo simulaciju u PRIVODKR.pas i u njoj izračunati vrijeme odziva.
Popunimo tablice na temelju dobivenih parametara:
Povisite temperaturu:
Snizimo pritisak:
Povisiti temperaturu (pod sniženim tlakom)
Glavna literatura
1. Goryachev OV Osnove teorije računalnog upravljanja: udžbenik. dodatak / O. V. Goryachev, S. A. Rudnev. - Tula: Izdavačka kuća Tulskog državnog sveučilišta, 2008. - 220 str. (10 primjeraka)
2. Pupkov, K.A. Metode klasične i suvremene teorije automatskog upravljanja: udžbenik za sveučilišta: u 5 svezaka Vol.5. Metode suvremene teorije automatskog upravljanja / K.A. Pupkov [i drugi]; izd. K.A. Pupkova, N. D. Egupova. - 2. izd., vlč. i dodati. - M.: MSTU im. Bauman, 2004..- 784 str. (12 primjeraka)
3. Suitodanov, B.K. Pogoni za praćenje: u 3 sveska Vol.2. Električni servo pogoni / E.S.Bleiz, V.N.Brodovsky, V.A.Vvedensky i drugi / Uredio B.K. Chemodanov. - 2. izd., vlč. i dodati. - M.: Moskovsko državno tehničko sveučilište Bauman, 2003. - 878 str. (25 primjeraka)
4. Elektromehanički sustavi: udžbenik. dodatak / G.P. Eletskaya, N.S. Iljukhina, A.P. Pankov. -Tula: Izdavačka kuća Tulskog državnog sveučilišta, 2009.-215 str.
5. Gerashchenko, A.N. Pneumatski, hidraulički i električni pogoni zrakoplova na bazi pokretača valova: udžbenik za sveučilišta / A.N. Gerashchenko, S.L. Samsonovich; pod uredništvom A.M. Matveenko - M.: Mashinostroenie, 2006. - 392 str. (10 primjeraka)
6. Nazemtsev, A.S. Hidraulički i pneumatski sustavi. Dio 1, Pneumatski pogoni i oprema za automatizaciju: Udžbenik / A.S. Nazemtsev - M.: Forum, 2004.-- 240 str. (7 primjeraka)
Slični dokumenti
Dizajn kormilarskog uređaja za male zrakoplove koji lete u gustim slojevima atmosfere. Tehnički uvjeti za sastavni dijelovi samooscilirajući sustav upravljanja. Konstrukcije i princip rada pogona upravljača.
rad, dodan 10.09.2010
Opravdanje izbora strukture pogona, izrada njegovog matematičkog modela. Proračun projektnih parametara, upravljački elektromagnet i dinamičke karakteristike pogona, toplinski projekt konstrukcije. Tehnološki postupak montaže upravljačkog mehanizma.
rad, dodan 10.09.2010
Opće informacije o automobilu. Konstrukcija upravljača, opis njegove namjene i osnovni zahtjevi. Opravdanje odabira upravljanja zupčanikom i zupčanika te određivanje parametara upravljačke poluge. Proračun parametara zupčanika zupčastog mehanizma.
rad, dodan 13.03.2011
Projektiranje postolja za demontažu i montažu upravljača putnički automobil... Opisi postolja za popravak kardanskih vratila i upravljača. Određivanje cijene projekta. Odabir materijala. Obračun troškova za kupnju materijala i izradu štanda.
seminarski rad dodan 12.03.2015
Pregled pogona i upravljačkih sustava gusjeničarskih strojeva. Proračun parametara pogona transportera. Izrada osnovnog hidrauličkog kruga stroja. Proračun parametara i izbor elemenata hidrauličkog pogona, mehaničkih pogonskih komponenti i elektromotora.
seminarski rad, dodan 19.04.2011
Izbor elemenata servo pogona: izvršni motor, pojačalo za električne strojeve, osjetljivi element. Sinteza upravljačkog sustava metodom tipičnih normaliziranih karakterističnih jednadžbi. Istraživanje i analiza razvijenog sustava.
seminarski rad dodan 07.09.2014
Projektiranje i proračun pogona, zupčanika i pogonske jedinice. Pogonski strujni krug. Provjera proračuna kotrljajućih ležajeva, međuvratila i spojeva za klin. Izbor maziva. Izrada tolerancija za spojeve glavnih dijelova.
seminarski rad, dodan 29.07.2010
Pregled kemijskog sastava, mehaničkih, tehnoloških i pogonskih svojstava legiranog čelika od kojeg je dio izrađen. Tehnološki put za popravak dvonožnog vratila upravljačkog mehanizma valjkom. Izbor opreme i tehnološke opreme.
seminarski rad, dodan 07.02.2016
Kinematički i energetski proračun pogona. Izbor elektromotora, proračun otvorenog zupčanika. Provjerite izračun spojeva s ključem. Opis sustava montaže, podmazivanja i podešavanja pogonskih jedinica. Dizajn potpore pogona.
seminarski rad dodan 06.04.2014
Opis automatskog ciklusa bušilice. Izbor potrebnih elemenata električnog shematskog dijagrama za upravljanje tehnološkim procesom: uz korištenje logičke algebre i bez njezine uporabe. Logičke funkcije izvršnih uređaja.
2.5.1. Model kontrolnog objekta.
Gibanje zrakoplova u odnosu na uzdužnu os događa se pod djelovanjem aerodinamičkog momenta i opisuje se diferencijalnom jednadžbom:
U ovoj jednadžbi:
Moment inercije oko uzdužne osi;
Kutna brzina rotacije oko uzdužne osi;
M x- aerodinamički moment oko uzdužne osi.
Količina M x određuje se iz relacije
gdje: - glava velike brzine,
S - područje krila,
l- raspon krila,
m x = m x(w x, d e) - bezdimenzijski koeficijent momenta,
r- gustoća zraka,
V.- brzina leta,
d e- otklon krilca.
Za dobivanje linearnog modela kontrolnog objekta pribjegavamo standardnom postupku linearizacije jednadžbe (2.1.) s obzirom na stacionarnu vrijednost w x* i d e*, koji ćemo smatrati neporemećenim, i koji zadovoljava jednadžbu
. (2.2.)
Istodobno, pretpostavljamo da promjene visine i brzine leta beznačajno utječu na parametre kutnog gibanja, zbog čega se varijacije visine i brzine tijekom linearizacije ne uzimaju u obzir, te je, sukladno tome, veličina glave brzine konstantna .
Povećanje promjenjivih parametara:
,
i jednadžba (2.1.) za poremećeno gibanje:
Uzimajući u obzir relaciju (2.2.), dobivamo lineariziranu jednadžbu gibanja zrakoplova u odnosu na uzdužnu os
(2.3.)
U aerodinamici zrakoplova usvojene su sljedeće oznake:
gdje je:, - bezdimenzijski koeficijenti.
Uzimajući u obzir ove oznake, jednadžba (2.3.) poprima oblik:
(2.4.)
Prelazeći na oblik zapisa koji je prihvaćen u teoriji automatskog upravljanja, dobivamo:
(2.5)
Ovdje treba napomenuti da se zbog nulte vrijednosti ustaljenog gibanja, prirast i u jednadžbi (2.4.) podudaraju sa samim vrijednostima ovih varijabli.
Uvedimo oznaku za dinamički koeficijenti:
- koeficijent prigušenja;
- koeficijent učinkovitosti krilaca.
Kao rezultat toga, jednadžba (2.5.) ili matematički model kontrolnog objekta u kutnom kretanju u odnosu na uzdužnu os predstavljen je linearnom diferencijalnom jednadžbom
(2.6.)
.
Označimo:
i dobivamo u ovim zapisima matematički model upravljačkog objekta u obliku sustava linearnih diferencijalnih jednadžbi:
što se svodi na jednu linearnu jednadžbu drugog reda
, (2.8.)
što odgovara prijenosnoj funkciji upravljačkog objekta
, (2.9)
u kojem je ulazni signal otklon krilca d e, a za vikend - kut kotrljanja, kao što je prikazano na Sl. 2.8.
Riža. 2.8. Prijenosna funkcija upravljačkog objekta
2.5.2. Matematički model upravljačkog pogona.
Matematički model upravljačkog mehanizma integrirajuća je karika s negativnim brojem okretaja 
komunikacija, blok dijagram modela prikazan je na Sl. 2.9.
Riža. 2.9. Strukturni dijagram modela upravljačkog pogona
Rad pogona upravljača opisan je diferencijalnom jednadžbom:
, (2.10.)
a prijenosna funkcija se može dobiti iz strukturni dijagram
, (2.11.)
2.5.3. Matematički model mjernih uređaja
što znači da se izmjerene vrijednosti kuta kotrljanja i brzine skretanja ne razlikuju od njihovih pravih vrijednosti.
2.5.4. Zakon o kontroli.
Regulator prikazan na funkcionalnom dijagramu autopilota u valjkastom kanalu (slika 2.7.) je uređaj koji provodi zakon upravljanja, t.j. generira upravljački signal na ulazu upravljača s e ovisno o vrijednostima kuta kotrljanja g i kutne brzine. Ova količina informacija o izlaznim varijablama kontrolnog objekta omogućuje vam da primijenite PD - regulator (proporcionalno-diferencijalni), čija prijenosna funkcija
, (2.12.)
a zakon upravljanja koji je on formirao ima oblik
Koeficijenti se nazivaju prijenosni omjeri(prema signalima položaja i prigušenja, ili prema slobodnom žiroskopu i prigušnom žiroskopu). Upravo su prijenosni omjeri unutar fiksne konfiguracije regulacijskog sustava alat s kojim možete postići željenu kvalitetu upravljačkog sustava. Promjenom vrijednosti prijenosnih omjera (ili, drugim riječima, njihovim podešavanjem) možete poboljšati rad upravljačkog sustava, postižući željenu kvalitetu njegovog rada.
2.5.5. Matematički model konture
stabilizacija zrakoplova u kanalu kotrljanja.
Razvijeni u ovom dijelu (2.5.) Matematički modeli pojedinih elemenata funkcionalnog dijagrama petlje za stabilizaciju kotrljanja (slika 2.7.) Omogućuju konstruiranje matematičkog modela sustava upravljanja kutnim gibanjem zrakoplova u kanalu kotrljanja.
Ovaj matematički model prikazan je na sl. 2.10. a njegovo istraživanje glavni je zadatak kolegija
Uvod.
Poglavlje 1. Analitički pregled RP LA.
1.1 Stanje i perspektive razvoja zrakoplova RP.
1.2 Analiza strukturnih i rasporednih dijagrama RP -a.
1.3 Analiza matematičkih modela elektrohidrauličkih RP.
1.4 Relevantnost istraživanja, svrha i ciljevi rada.
Poglavlje 2. Matematički model RP sa SGRM.
2.1 Značajke matematičkog modeliranja SGRM-a.
2.2 Utjecaj glavnih nelinearnosti EGU-a na karakteristike RM-a.
2.3 Nelinearni matematički model RP-a.
2.4 Analiza rezultata numeričke simulacije RP-a.
Poglavlje 3. Poboljšanje kvalitete dinamičkih karakteristika sustava upravljanja upravljačem
3.1 Značajke rada RP-a i određivanje čimbenika koji utječu na pokazatelje uspješnosti.
3.2 Simulacijsko modeliranje DGS-a u paketu Ansys CFX.Ill
3.3 Utjecaj krutosti električnog ožičenja na karakteristike RP-a.
Poglavlje 4. Eksperimentalna istraživanja zrakoplova RP.
4.1 Eksperimentalni stalak za istraživanje zrakoplova RP.
4.2 Ispitivanje utjecaja inercijalnog opterećenja i krutosti SGRM pričvršćivanja na dinamičke karakteristike RP zrakoplova.
4.3 Metodologija izračuna RP -a pomoću simulacije.
4.4 Usporedna analiza rezultati numeričkog modeliranja i eksperimentalnih studija zrakoplova RP.
Preporučeni popis disertacija
Metodološki temelji poboljšanja konstrukcije mlaznih hidrauličnih kormilarskih uređaja 2010., doktor tehničkih znanosti Mesropyan, Arsen Vladimirovič
Mlazni hidraulički upravljački uređaji s uređajima za korekciju 2006., kandidat tehničkih znanosti Arefiev, Konstantin Valerievich
Metoda izračunavanja hidrauličkog upravljača s mlaznom kavitacijom pomoću metoda matematičkog i fizičkog modeliranja 2010., kandidat tehničkih znanosti Tselischev, Dmitry Vladimirovich
Identifikacija mlaznih hidrauličkih upravljačkih zupčanika 2000., kandidat tehničkih znanosti Mesropyan, Arsen Vladimirovich
Modeliranje i optimizacija hidromehaničkih sustava mobilnih strojeva i tehnološke opreme 2008., doktor tehničkih znanosti Rybak, Alexander Timofeevich
Uvod disertacije (dio sažetka) na temu "Poboljšanje dinamičkih karakteristika upravljačkog pogona zrakoplova na temelju simulacije"
Poboljšanje zrakoplova (JIA) podrazumijeva povećane zahtjeve za pouzdanošću, brzinom i izdržljivošću upravljačkih uređaja (RP) koji rade u teškim uvjetima rada. Znanstveni i proizvodne organizacije kako u inozemstvu tako i u domaćoj industriji provode istraživanja za poboljšanje RP i uređaja koji ispunjavaju uvjete njihova rada u JIA.
RP JIA je skup elektro-hidrauličkih i mehaničkih uređaja koji omogućuju razvoj traženih karakteristika velikom brzinom (vrijeme za postizanje moda je manje od 0,6 s) i preciznošću (iznos prekoračenja nije veći od 10%). Funkcioniranje J1A RP događa se u prilično teškim radnim uvjetima: učinak vibracijskih opterećenja, nagli udari tijekom odvajanja stupnjeva rakete, nelinearne karakteristike sila trenja šipki i klackalica i inercijske sile okretne upravljačke mlaznice (PSC ) s stalno promjenjivim momentom šarki, teškim klimatskim uvjetima i problemima dugotrajnog skladištenja ...
Maksimalne moguće taktičko-tehničke karakteristike JIA bespilotnih letjelica postižu se, između ostalog, zahvaljujući brojnim dizajnom i istraživački rad, koji uključuju provođenje stend testova i simulacijsko modeliranje RP-a. Simulacija RP-a korištenjem suvremenih paketa matematičkog modeliranja i C / iD-dizajna omogućuje vam smanjenje vremena i financijskih troškova u razvoju i naknadnom usavršavanju RP-a za bespilotnu JIA, eliminirajući pokušaje i pogreške. Eksperimentalne studije omogućuju analizu podudarnosti rezultata numeričkog modeliranja primjerenosti stvarnog objekta.
U ovom radu razvijen je simulacijski model JIA RP na temelju rezultata obrade i generalizacije eksperimentalnih podataka dobivenih u Državnom raketnom centru OJSC im. Akademik V.P. Makeev "i u obrazovnom i znanstvenom inovacijskom centru" Hidropneumoautomatika "na Odsjeku za primijenjenu hidromehaniku Državnog zrakoplovnog tehničkog sveučilišta Ufa.
Svrha i ciljevi rada
Poboljšanje dinamičkih karakteristika kormilarskog uređaja zrakoplova na temelju simulacije.
1. Izrada matematičkog modela RP i analiza rezultata numeričkog modeliranja;
2. Provođenje eksperimentalnih studija RP i uspoređivanje njihovih rezultata s rezultatima numeričkog modeliranja;
4. Razvoj metode proračuna korištenjem simulacijskog modela RP zrakoplova.
Metode istraživanja temelje se na temeljnim metodama matematičkog modeliranja fizičkih procesa koji se događaju u JIA RP tijekom rada, metodama Statistička analiza eksperimentalne karakteristike RP i metode računskog eksperimenta.
Znanstvena novost glavnih rezultata rada
Po prvi put u matematičkom modelu JIA RP s mlaznim hidrauličkim pojačalom (SGU) predloženo je korištenje nelinearnog modela zazora u mehaničkom prijenosu i empirijskog modela histereze upravljačke karakteristike elektromehaničkog pretvarača, što je omogućilo povećanje pouzdanosti rezultata numeričke simulacije.
Po prvi put je riješen inverzni problem utjecaja nekrutosti električnog ožičenja na promjenu hidrodinamičkog momenta obrnutih mlaznica koji djeluju na mlaznu cijev, zbog čega je zona stabilnosti RP-a. smanjuje se. Kao rezultat provedenih studija dobivene su preporuke za smanjenje hidrodinamičkog momenta obrnutog mlaza.
Prvi put je određen raspon promjene koeficijenta prijenosa RP DA, pri čemu se promatra njegov stabilan rad. Analiza rezultata numeričkog modeliranja i rezultata eksperimentalnih istraživanja omogućila je identificiranje zone stabilnosti RP DA kao funkcije krutosti ožičenja napajanja i parametara RM.
Praktični značaj leži u činjenici da razvijena metoda za izračunavanje RP zrakoplova omogućuje proučavanje stabilnosti, točnosti i brzine, uzimajući u obzir operativna opterećenja koja na njega djeluju. Kompleks primijenjenih programa, izvedenih u matematičkom paketu, omogućuje numeričko proučavanje simulacijskog modela pogona upravljača i usporedbu dobivenih rezultata s eksperimentalnim podacima. Dovedeni su u obranu
1. Matematički model RP J1A;
2. Rezultati numeričke studije simulacijskog modela JIA RP;
3. Rezultati eksperimentalnih studija RP JIA;
4. Nova inkjet shema hidraulički razdjelnik(SGR), što omogućuje povećanje pouzdanosti i brzine RP zrakoplova smanjenjem hidrodinamičkog učinka obrnutog mlaza na mlaznu cijev.
Provjera rada
Glavne teorijske odredbe i praktični rezultati rada izneseni su i razmotreni na Sveruskoj omladinskoj znanstveno-tehničkoj konferenciji "Problemi modernog strojarstva" (Ufa, 2004.), na međunarodna konferencija"Globalni znanstveni potencijal" (Tambov 2006.), na Ruskoj znanstveno-tehničkoj konferenciji posvećenoj 80. obljetnici dopisnog člana. RAS, profesor P.P. Mavljutov "Mavljutovska čitanja" (Ufa 2006.), na natjecanju mladih stručnjaka u zrakoplovnoj industriji (Moskva, RF CCI, Odbor za razvoj zrakoplovstva i svemirska tehnologija, 2008).
Osnova za rad je plan istraživanja istraživanja državnog proračuna "Istraživanje termofizičkih i hidrodinamičkih procesa i razvoj teorije perspektivnih visokoenergetskih motora i elektrana" (2008.-2009.), br. 01200802934, Državni ugovori br. P317 od 28.07.2009. "Razvoj metoda proračuna i poboljšanje upravljačkih pogona raketnih motora" i br. P934 od 20.08.2009. Raketno inženjerstvo "saveznog programa target1" Znanstveno i pedagoško osoblje inovativne Rusije "za 2009-2013.
Publikacije
Glavni rezultati istraživanja na temu disertacije predstavljeni su u 16 publikacija, uključujući 3 članka u publikacijama koje preporučuje Visoko atestacijsko povjerenstvo. prikazana je analiza objavljenih radova o proučavanju RPU JIA, metode njihova proračuna i oblikovanja.
Objavljeno teorijsko istraživanje i eksperimentalne studije autora A.I.: Bazhenova, N.S. Gamynina, S.A. Ermakova, I.S. Šumilova, V.M. Fomičeva, V.A. Kornilov,. V.V. Malysheva, V.A. Polkovnikova, V.A. Chashchina. Analiza rezultata istraživanja omogućila je preciziranje linearnog matematičkog modela RM koji se koristi u RP J1A. Na domaćim zrakoplovima treće generacije, RP uključuje RM, razvijen u JSC „Državni raketni centar. Akademik V.P. Makeev". Razvoj i ispitivanje RP-a, koje su proveli stručnjaci raketnog centra, potvrdilo je da je PM, koji zadovoljava sve parametre rada, hidraulički mlazni upravljački stroj (SGRM).
Znanstveno-tehnički pregled istraživanja RP-a I.S. Šumilova, D.N. Popova, V.F. Kazmirenko, V.I. Goniodsky, A.S. Kochergina, N.G. Sosnovsky, M.V. Siukhina, V. Ya. Bocharova je omogućila razvoj metodologije izračuna i simulacijske metode JIA RP. Prikazane frekvencijske karakteristike RP-a i ovisnosti, koje uzimaju u obzir krutost ožičenja za napajanje, krutost pričvršćivanja hidrauličkog cilindra, promjenjivi modul volumetrijske elastičnosti radni fluid, omogućilo da se precizira linearni matematički model RP-a.
Tijekom razvoja vojnog zrakoplovstva, istraživanja temeljena na inženjerskim metodama igrala su kolosalnu ulogu u osiguravanju pouzdanosti, trajnosti i brzine odgovora. U djelima autora poput V.M. Apasenko, R.A. Rukhadze, V.I. Varfolomejev, M.I. Kopytov, I.M. Gladkov, I.Kh. Farkhutdinov, predstavljene su različite sheme dizajna RP-a, od kojih svaka ima svoje prednosti i nedostatke. Konstruktivni dijagrami omogućuju vam da odredite kinematički dijagram i projektni dijagram RP -a.
U djelima znanstvenika Odjela za primijenjenu hidromehaniku Državnog zrakoplovnog tehničkog sveučilišta Ufa, autori kao što su E.G. Gimranov, V.A. Tselishchev, R.A. Sunarchin, A.V. Mesropjan, A.M. Rusak, kao i u radovima stranih autora: M. Nordin, Gutman Per-Olof, Hong-guang Li, Guang Meng, F. Ikhouane, JE Hurtado, J. Rodellar razvili su nelinearne matematičke modele elektrohidrauličkih i mehaničkih uređaja koji rade u teški uvjeti rada...
Provedeni analitički pregled pokazuje da često metoda pokušaja i pogrešaka u dizajnu RPP -a nije samo jedna od učinkovite metode, ali i skupom metodom, a linearni matematički modeli ne opisuju na odgovarajući način stvarni objekt, posebice pod opterećenim načinom rada RP-a. Razvijeni nelinearni matematički modeli omogućuju približavanje rezultata numeričkog modeliranja fizičkim procesima koji se događaju tijekom rada JIA RP.
Drugo poglavlje predstavlja matematički model JIA RP-a. RP sa SGRM, koji se trenutno koristi u raketnim motorima JIA, zadovoljava sve zahtjeve za brzinske i snage. Tijekom rada JIA RP-ova, koji uključuju SGRM, odvijaju se složeni fizički procesi. Tako u kaskadi mlaza nastaju složeni hidrodinamički procesi koji dovode do izbacivanja radnog fluida, negativnog učinka hidrodinamičkog obrnutog mlaza, histereze u upravljačkoj karakteristici "EMF - mlazna cijev" itd. U mehaničkom prijenosu RP, kao što su nelinearnosti kao što su zračnost, sila suhog trenja, nekrutost ožičenja napajanja, koje negativno utječu na performanse dinamičkih karakteristika (točnost, stabilnost i upravljivost). Razvijeni matematički model JIA RP u numeričkom modeliranju omogućuje dobivanje rezultata s visokim stupnjem adekvatnosti stvarnom objektu.
U trećem poglavlju prikazana su pitanja poboljšanja kvalitete dinamičkih karakteristika JIA RP. Uz pomoć numeričkog modeliranja razvijenog "matematičkog modela RP" JIA, moguće je analizirati utjecaj određenih parametara, koji uključuju inercijalno opterećenje, krutost ožičenja napajanja, veličinu zazora u mehaničkom prijenosu. , histereza u kontrolnim karakteristikama "EMP - mlazna cijev" itd. Time se ispituju pokazatelji kvalitete dinamičkih karakteristika: prekoračenje, vrijeme regulacije, vrijeme dostizanja prvog maksimuma i amplituda oscilacija.
Korištenje suvremenih paketa Ansys CFX i Solid Works omogućuje simulaciju RP -a primjenom metode konačnih elemenata, glavne tehničke osnove za materijale koji se koriste u suvremenom strojarstvu i matematičkog modela protoka nekomprimirane tekućine na putu protoka SGRM-a. Prikazani su rezultati analize teorijskih i eksperimentalnih studija te je predložen funkcionalni dijagram SGRM -a koji omogućuje smanjenje mrtve zone u kontrolnoj karakteristici smanjenjem hidrodinamičkog učinka obrnutog mlaza na mlaznu cijev.
Četvrto poglavlje predstavlja analizu rezultata teorijskih i eksperimentalnih studija RP JIA. Provesti eksperimentalno istraživanje tijekom inovativnog projekta kao rezultat zajedničkih aktivnosti USATU-a i JSC “GRTs im. Akademik V.P. Makeev ”razvijen je stalak za proučavanje statičkih i dinamičkih karakteristika JIA RP. Stalak vam omogućuje da u stvarnom vremenu dobijete podatke o karakteristikama kao što su karakteristika protoka i pada SGRM-a, kretanje mlazne cijevi, klip PM-a i inercijsko opterećenje, kao i frekvencijske karakteristike u različitim radnim uvjetima RP . Kao rezultat dorade matematičkog modela, pogreška u izračunima numeričkog modeliranja i eksperimentalnog istraživanja nije veća od 5%, što je prihvatljivo za inženjersku metodologiju za izračun RP JIA.
Rad je izveden pod nadzorom doktora tehničkih znanosti, profesora V.A. Tselischev i dr. Sc., Izvanredni profesor A.V. Mesropyan. Rezultate prikazane u ovom radu i prezentirane za obranu osobno je pribavio autor disertacije.
Slične disertacije u specijalnosti "Hidraulički strojevi i hidropneumatske jedinice", 05.04.13 šifra VAK
Metode za proračun termodinamike plina nadzvučnih turbulentnih potopljenih mlazova i njihova interakcija s preprekom 2009, kandidat fizičkih i matematičkih znanosti Safronov, Aleksandar Viktorovič
Modernizacija elektrohidrauličkog pojačala s dva gasa za sustav upravljanja vektorom potiska 2010., kandidat tehničkih znanosti Belonogov, Oleg Borisovič
Značajke hidrodinamike putanje strujanja hidrauličnih mlaznih pojačala i njihov utjecaj na izlazne karakteristike 1984., kandidat tehničkih znanosti Badakh, Valerij Nikolajevič
Primjena vibracijskih ispitivanja u kontroli tehničkog stanja zrakoplova 2009, kandidat tehničkih znanosti Bobryshev, Alexander Petrovich
Predviđanje parametara niskofrekventnog hidroakustičkog emitera 1999., kandidat tehničkih znanosti Kvashnin, Aleksandar Ivanovič
Zaključak diplomskog rada na temu "Hidraulički strojevi i hidraulične pneumatske jedinice", Gallyamov, Shamil Rashitovich
GLAVNI REZULTATI I ZAKLJUČCI
JIA RP-ovi se stalno poboljšavaju u smislu dizajna i funkcionalnosti. Poboljšanje JIA dovodi do povećanja zahtjeva za pouzdanošću, brzinom i izdržljivošću RP-ova u teškim uvjetima rada. Smanjenje troškova tijekom razvoja i naknadnog finog podešavanja na tražene karakteristike JIA RP postiže se korištenjem modernim sredstvima računalno potpomognuto projektiranje i simulacija, uz korištenje brojnih studija na ovu temu. Rad RP-a događa se u prilično teškim uvjetima: učinak vibracijskih opterećenja, oštri učinci statičkog opterećenja tijekom odvajanja stupnjeva rakete, učinak sila trenja šipki i klackalica i inercijskih sila CCD-a sa stalno promjenjivim šarkom trenutak. Stoga se posebna pažnja, prilikom njegovog projektiranja, posvećuje projektiranju krutosti elektroenergetskog ožičenja, dizajnu RM-a i ispitivanju RP-a s najpribližnijim simuliranim radnim uvjetima. Krutost ožičenja RP-a značajno utječe na njegove karakteristike. .
Do danas postoje različite metode za proračun i projektiranje JIA RP, koje se temelje na numeričkom rješenju linearnih i nelinearnih jednadžbi koje opisuju različite fizikalne procese. Pri izračunu RP-a potrebno je koristiti takvu tehniku, koja omogućuje uzimanje u obzir svih mogućih pojava koje se javljaju tijekom rada RP-a. Takvi fenomeni mogu biti zazor u mehaničkom ožičenju, mrtva zona u karakteristikama upravljanja, ne-krutost kućišta RM-a, ne-krutost električnog ožičenja JIA RP, hidrodinamički učinak na pokretne elemente mlazna kaskada itd.
Za izvođenje numeričkih eksperimenata RP zrakoplova razvijen je matematički model koji omogućuje izvođenje numeričkih pokusa RP-a u početnoj fazi razvoja. Za razliku od postojećih matematičkih modela, u razvijenom matematičkom modelu RP zrakoplova dodatno su uzete u obzir nelinearnosti koje značajno utječu na njegove karakteristike. Takve nelinearnosti uključuju zazor u mehaničkom prijenosu, histerezu u upravljačkoj karakteristici EMF-a SGRM-a, ovisnost hidrodinamičkog momenta obrnutog mlaza o kretanju mlazne cijevi koja djeluje na mlaznu cijev SGRM-a.
U numeričkom modeliranju pomoću razvijenog matematičkog modela RP zrakoplova analiziran je utjecaj nekih čimbenika na pokazatelje kvalitete dinamičkih karakteristika, među kojima se izdvajaju prekoračenje, vrijeme upravljanja, maksimalno kretanje klipa i inercijalno opterećenje itd. . , = 104,106 N / m, vrijednost prekoračenja se smanjuje za 50%, a vrijeme regulacije tp s krutošću manjom od s, = 106 N / m prelazi dopuštene vrijednosti (tp< 0.6.0.7 с). Следовательно, для рассматриваемого РП ЛА с однокаскадной СГРМ не допускается, чтобы жёсткость силовой проводки была меньше чем с. = 106 Н/м. Анализ результатов численного моделирования выявил значительное влияние эмпирического коэффициента магнитного гистерезиса Р на величину перерегулирования о. Коэффициент р определяет величину ширины петли гистерезиса. Так в случае, когда выполняется условие Р<840Н/(Ам), величина перерегулирования а достигает 100%, что не допустимо для РП ЛА. В результате проведённых исследований было выявлено, что данного РП JIA величина (3 может изменяться в пределах 1500 Н/(Ам) - 2000 НУ(Ам).
U proučavanju karakteristika JIA RP-a, inverzni problem utjecaja nekrutosti električnog ožičenja RP-a na promjenu fizičkih procesa koji nastaju tijekom istjecanja visokotlačnog mlaza iz konusne mlaznice SGU -a je riješen. S promjenom krutosti ožičenja napajanja RP-a dolazi do pulsiranja tlaka u šupljinama HZ PM-a, što dovodi do promjene r / d momenta koji djeluje na mlaznu cijev.
Kako bi se odredio r/d moment, koji negativno utječe na kontrolnu karakteristiku, DGS je simuliran u Ansys CFX paketu. Kao rezultat studija dobivena je ovisnost promjene r / d momenta o kretanju mlazne cijevi za jednostupanjski RM, a također je provedeno istraživanje o učinku r / d. moment na mlaznoj cijevi na dinamičke karakteristike. Promjena r/d momenta obrnutog mlaza nije proporcionalna pomaku mlazne cijevi PM. U nedostatku r / d učinka obrnutog mlaza na mlaznu cijev pri frekvenciji oscilacije od 15 Hz, opaža se stabilan rad JIA RP. U ovom slučaju, koeficijent prijenosa RP-a je manji od 1,5 (za<1.5). В случае г/д воздействия запаздывание инерционной нагрузки относительно поршня ГЦ РМ происходит при значениях сх = 6 107 Н/м и Л = 1.2 10-4 м. С целью снижения г/д момента обратной струи была разработана функциональная схема СГУ, доработанная на основе существующего изобретения, которая позволяет компенсировать г/д момент, действующий на струйную трубку, и уменьшить зону нечувствительности.
Tijekom zajedničkog rada zaposlenika JSC “GRTs im. V.P. Makeev" i djelatnici Odjela za primijenjenu hidromehaniku USATU-a razvijen je eksperimentalni štand za proučavanje statičkih i dinamičkih karakteristika JIA RP. Eksperimentalni stalak omogućuje istraživanje uz simulaciju konstantnog pozicijskog opterećenja, koje može varirati od 0 do 5000 N, te inercijalnog opterećenja koje može imati vrijednosti od 0, 45 i 90 kg. Razvijeni matematički model JIA RP adekvatan je stvarnom objektu, budući da pogreška u usporedbi rezultata numeričkog modeliranja i rezultata eksperimentalnih istraživanja nije veća od 5%;
Prilikom analize rezultata numeričkih i eksperimentalnih studija, karakteristike kao što su karakteristika pada protoka PM-a, karakteristika mrtve zone kada je aktuator izložen pozicijskom opterećenju i u njegovom odsustvu, karakteristika promjene protoka Dobiveni su koeficijent na različitim pozicijama mlazne cijevi, AFC klipa PM-a i inercijalno opterećenje. Analiza usporedbe rezultata numeričkog modeliranja i rezultata eksperimentalnih studija omogućila je razvoj metode za proračun RP s jednostupanjskim SGRM. Razvijena tehnika omogućuje dobivanje karakteristika pri izračunu RP-a u početnoj fazi projektiranja. Programer može po želji koristiti razvijeni matematički model JIA RP: koristiti ga kao crnu kutiju bez promjene strukture ili napraviti neke promjene u numeričkoj studiji RP zrakoplova. Dakle, moguće je izvršiti promjene u karakteristici pada protoka zrakoplova, promijeniti korištene empirijske koeficijente, promijeniti način opterećenja zrakoplova RP.
Popis literature za istraživanje disertacije Kandidat tehničkih znanosti Gallyamov, Shamil Rashitovich, 2009.
1. Vodič za teoriju ANSYS CFX-rješavača. ANSYS CFX Release I.O. © 1996-2006 AN SYS Europe, Ltd.;
2. F. Ikhonane, J. E. Hurtado, J. Rodelliar. Na histeretskom Bouc-Wen modelu. Nelinearna dinamika 42: 63-78, 2005;
3. F. Ikhouane, J. E. Hurtado, J. Rodellar. Varijacija histerezne petlje s parametrima Bouc-Wenovog modela. Nelinear Dyn 48: 361-380, 2007;
4. Hong-guang Li, Guang Meng. Nelinearna dinamika SDOF oscilatora s Bouc-Wen histerezom. 2006. Elsevier Science Ltd: Kaos, solitoni i fraktali 337-343, 2002. (www.elsevier.com/locate/automatica);
5. M. Nordin, Per-Olof Gutman. Upravljanje mehaničkim sustavima pomoću mjerenja zazora, wvw.elsevier.com/locate/automatica. 2002 r;
6. Nordin M., Gutman Per-Olof Upravljanje mehaničkim sustavima s pregledom zazora. 2002 Elsevier Science Ltd: Automatica 1633-1649, 2002 (www. Elsevier. Com / locate / automatica);
7. R. V. Lapshin, "Analitički model za aproksimaciju petlje histereze i njegova primjena na" skenirajući tunelski mikroskop ", Pregled znanstvenih instrumenata, svezak 66, broj 9, stranice 4718-4730, 1995;
8. Simulacija tijeka Solid Works 2009. Tehnička preporuka, 2009.
9. Forsythe, G.E.; Malcolm, M.A.; i Moler, C.B. Računalne metode za matematička izračunavanja. New Jersey: Prentice Hall, 1977 .;
10. Abarinova I.A., Pilgunov B.H. Ispitivanje uređaja i pogona hidraulične automatike. M .; MSTU, 1990. godine. p.l.;
11. Računalno potpomognuto projektiranje servo pogona i njihovih elemenata / Ed. V.F. Kazmirenko / Energoatomizdat, 1984 .;
12. Andreev A.B. Korištenje primarnih elemenata paketa ADAMS za izradu virtualnih modela mehaničkih sustava i mehanizama.
13. Dio I Metoda, specificirana, za korisnike CRIRS-a. 5,2 str 2000 M. MSTU-JSC Tupoljev;
14. Apasenko V.M., Rukhadze R.A. Morski nuklearni raketni sustavi (prošlost, sadašnjost, budućnost). - M.: Općinska formacija "Vykhino -Zhulebino", 2003. - 328 str;
15. Badyagin A.A., Eger S.M., Mishin V.F., Sklyansky F.I., Fomin A.M. „Strojarstvo“, 1972., str. 516;
16. Bazhenov A.I. Upravljački hidraulički pogoni s regulacijom mlaznog gasa: Udžbenik, Moskva, MAI, 2002;
17. Besekersky V.A. Teorija sustava automatskog upravljanja / V.A. Besekersky, E.P. Popov. M .: "Profesija", 2004, 747 f .;
18. Borovin TK, Popov DN, Khvan B.JL Matematičko modeliranje i optimizacija hidrauličkih sustava. M .; MSTU, 1995.; 5,25 str.;
19. Bocharov V.Ya., Shumilov I.S. Sustavi upravljanja zrakoplovom. Enciklopedija "Strojarstvo". - M.: Strojarstvo, 2004. Svezak IV-21. Knjiga 2;
20. Bronshtein I.N., Semendyaev K.A. Vodič kroz matematiku za inženjere i studente. 13. izd., prerađeno. - M .: Znanost, Ch. izd. fizički-mat. lit., 1986. - 544 str;
21. Varfolomeev V.I., Kopytov M.I. Projektiranje i ispitivanje balističkih projektila. - Moskva: Vojno izdavaštvo, 1969. - 491 str.;
22. Vedensky V.A., Kazmirenko V.F., Leskov A.G. Pogonski sustavi za praćenje. Monografija. M.: Energoatomizdat, 1993., 18 str.;
23. Vlasov K.P. Teorija automatskog upravljanja / K.P. Vlasov, A.S. Anaškin. S.-Sat .: Rudarski institut u Sankt Peterburgu, 2003., 103 str.;
24. Voronov A.A. Osnove teorije automatskog upravljanja. M. - JL: Energiya, 1965., 4.1.423 str., 1966., 4.2, 372 str., 1970., Ch.Z, 328 str.;
25. Volkov V.T., Yagodnikov D.A. Istraživanje i ispitivanje raketnih motora na kruto gorivo. - M .: Izdavačka kuća - u MSTU im. N.E. Bauman, 2007..- 296 e.: Ilustr.;
26. Sustavi upravljanja i pogoni visoke preciznosti za naoružanje i vojnu opremu / Ur. Solunina V.L. Izdavačka kuća MSTU-a. Moskva, 1999. godine. Gursky B.G., Kazmirenko V.F., Lavrov A.A. i tako dalje.;
27. Gallyamov Sh.R. Značajke provjere adekvatnosti dinamičkih karakteristika mlaznih hidrauličkih upravljačkih uređaja. / Gallyamov Sh.R. // Znanost-Produkcija. NIIT. Ufa, 2007. S. 70-74.;
28. Gallyamov Sh.R., Mesropyan A.V. Matematičko modeliranje dvostupanjskog elektrohidrauličkog pojačala / Gallyamov Sh.R., Mesropyan
29. A.V. // Problemi suvremenog strojarstva: Sažeci Sveruske znanstveno-tehničke konferencije mladih 22.-23. Prosinca 2004.-Ufa: USATU, 2004.180. P.38;
30. Gallyamov Sh.R., Mesropyan A.V. Eksperimentalne studije upravljačkih zupčanika / Gallyamov Sh.R., Mesropyan A.V. // Hidropneumatska automatizacija i hidraulički pogon. -2005.: zbornik znanstvenih radova: u 2 sveska T1. -Kovrov: KGTA, 2006. -326 str. P. 212;
31. Gallyamov Sh.R., Petrov P.V., Shirokova K.A. Numerička simulacija hidrauličkog mlaznog upravljačkog uređaja. / Gallyamov Sh.R., Petrov P.V., Shirokova K.A. // Znanost-proizvodnja. NIIT, 2007. S. 60-70 .;
32. Gallyamov Sh.R., Tselishchev V.A. Analiza radnih procesa u visokotlačnom mlaznom elementu pomoću programskog paketa FLOWVISION. / Gallyamov Sh.R., Tselishchev V.A. // Pitanja teorije i proračuna toplinskih motora, Ufa, 2008., str. 104-112.;
33. Gallyamov Sh.R., Shirokova K.A. Korištenje identifikacije u dizajnu SGRM-a. / Gallyamov Sh.R., Shirokova K.A. // Globalni znanstveni potencijal. Dopisna međunarodna konferencija: Sub. sažeci izvještaja. Tambov: TSTU; 2006.-- 54 str.-56.;
34. Gallyamov Sh.R., Shirokova K.A., Tselishchev V.A., Tselishchev D.V. Istraživanje hidrauličkog upravljačkog pogona zrakoplova / Gallyamov Sh.R., Shirokova K.A., Tselishchev V.A., Tselishchev D.V. // Bilten USATU-a, svezak 11, broj 2 (29) Ufa, 2008., str. 56-74 .;
35. Gallyamov Sh.R., Shirokova K.A., Tselishchev V.A., Tselishchev D.V. Numeričko modeliranje protoka u mlaznom hidrauličnom pojačivaču/ Gallyamov Sh.R., Shirokova K.A., Tselishchev V.A., Tselishchev D.V.// Bilten USATU-a, vol. 11, No. 2 (29) Ufa, 2008., str. 5560;
36. Gamynin, N.S. Dinamika hidrauličkog pogona velike brzine: N. S. Gamynin, Yu.K. Zhdanov, A.JI. Klimašin .- M.: Strojarstvo, 1979.- 80-e .;
37. Hidraulički pogoni zrakoplova. / NS Gamynin, V.I. Karev, A.M. Potapov, A.M. Selivanov - M.: Strojarstvo, 1992., 368 str .;
38. Gimranov E.G., Rusak A.M., Tselishchev V.A. Elektrohidraulički servo pogon: vodič. Ufa: ur. Državno zrakoplovno tehničko sveučilište Ufa, 1984. - 92 str .;
39. Gladkov I.M., Lalabekov V.I., Mukhammedov B.C., Shmachkov E.A. Masene karakteristike aktuatora upravljačkih sustava za balističke rakete na kruto gorivo i svemirske letjelice. M .: STC "Informatika", 1996. - 168 str .;
40. Goniodsky V.I., Kochergin A.S., Shumilov I.S. Sustavi upravljanja kormilarima zrakoplova. Dio 1. Struktura sustava upravljanja kormilom zrakoplova. M .; MSTU, 1992 3,0 pl .;
41. Goniodsky V.I., Sklyansky F.I., Shumilov I.S. Pogon kormilarskih površina zrakoplova - M., Strojarstvo, 1974. - 317 str.;
42. Goniodsky V.I., Shumilov I.S. Karakteristike hidromehaničkih upravljačkih sustava za suvremene zrakoplove. Udžbenik za kolegij "Hidromehanički sustavi upravljanja zrakoplovom". 2,25 str., Nakladna kuća MSTU, 1999 .;
43. Grebyonkin V.I., Kuznetsov N.P., Cherepov V.I. Karakteristike snage pogonskih sustava na kruto gorivo i motora posebne namjene. Iževsk: Izd. ISTU, 2003. - 356 str.;
44. Gustomyasov A.N., Malandin PO. Izrada dijagnostičkih modela hidrauličnih pogona. Metodičke upute. M. MSTU, 1993, 1,5 str.;
45. Dyakonov V.P. Javor 9 u matematici, fizici i obrazovanju. M .: SOLON-Pres. 2004.688 str;
46. Ermakov S.A., Karev V.I., Selivanov A.M. Projektiranje korektivnih uređaja i elektrohidrauličnih pojačala servo hidrauličnih pogona DA: Udžbenik, Moskva, MAI, 1990;
47. Ermakov S.A., Konstantinov S.V., Redko P.G. Redundantnost sustava upravljanja zrakoplovom: Udžbenik, Moskva, MAI, 2002;
48. Erokhin B.T. Teorijske osnove za projektiranje raketnih motora na kruto gorivo. - Strojarstvo, 1982. - 206 str;
49. Ivaschenko N.N. Automatska regulacija. Teorija i elementi sustava. M .: Mashinostroenie, 1973. 606s .;
50. Ispitivanje raketnih motora na tekuće gorivo. Ed. V.Z. Munja. - M .: Strojarstvo, 1981.199 str .;
51. Istraživanje raketnih motora na tekuće gorivo. Ed. V.A. Iljinski. M .: Strojarstvo, 1985. - 208 str .;
52. Kazmirenko VF, Kovalchuk AK Električni strojevi i pretvarači signala za automatizirane hidraulične pogone. Vodič. M.: Radio i komunikacija., 1998., 5 str.;
53. Karpenko A.V., Utkin A.F., Popov A.D. Domaći strateški raketni sustavi. - SPb .: Nevsky Bastion Gangut, 1999. - 288 str .;
54. Projektiranje i razvoj motora na kruto gorivo / A.M. Vinnitsky, V.T. Volkov, S.V. Kholodilov; Ed. prijepodne Vinnitsky. M .: Mashinostroenie, 1980. -230 str.;
55. Projektiranje raketnih motora na čvrsto gorivo. Pod totalom. izd. član ispr. Ruska akademija znanosti, doktor tehničkih znanosti, prof. JI.H. Lavrova-M .: Strojarstvo, 1993. - 215 str .;
56. Kopylov I.P. Elektromehanički pretvarači energije. - M .: Energija, 1973. -400 e .;
57. Kornilov V.A. Plinski izvršni uređaji. Osnove automatizacije i pogona zrakoplova: Udžbenik, Moskva, MAI, 1991;
58. Kornilov V.A. Osnove automatizacije i pogona zrakoplova: Udžbenik, Moskva, MAI, 1991;
59. Krasnov N.F., Koshevoy V.N. Upravljanje i stabilizacija u aerodinamici: Udžbenik. priručnik za visoke tehničke škole / Ur. N.F. Krasnova. - M .: Više. Škola, 1978.480 f .;
60. M.A. Krasnoselski, A. V. Pokrovski. Sustavi s histerezom M., Znanost, Glavno izdanje fizikalne i matematičke literature, 1983. -272 str.;
61. Krymov B.G. Izvršni uređaji sustava upravljanja zrakoplovima: Udžbenik. priručnik za studente visokih tehničkih studija. ustanove / B.G. Krimov, JT.B. Rabinovich, V.G. Stebletsov. M.: Mashinostroenie, 1987. - 264 e.: Ilustr.;
62. Lucas V.A. Teorija automatskog upravljanja. Moskva: Nedra, 1990.416 f .;
63. Malyshev V.V., Kochetkova V.I., Karp K.A. Upravljački sustavi za lansirne rakete: Udžbenik, Moskva, MAI, 2000;
64. Matematički temelji teorije automatske regulacije / ur. B.K. Chemodanova. M .: Viša škola, 1971. 807 f .;
65. Mesropyan A.V., Tselishchev V.A. Proračun statičkih karakteristika hidrauličkih mlaznih upravljačkih strojeva: Udžbenik / A.V. Mesropyan, V.A. Tselishchev; Državno zrakoplovno tehničko sveučilište Ufa. - Ufa, 2003. 76 str.;
66. Mesropyan A.V., Tselishchev V.A. Elektro-hidraulički servo pogon. Vodič. Državno zrakoplovno tehničko sveučilište Ufa. - Ufa: USATU, 2004. - 65 str;
67. Miroshnik I.V. Teorija automatskog upravljanja. Nelinearni i optimalni sustavi. SPb .: Petar, 2006. - 272 e .: ilustr.;
68. Mihajlov B.C. Teorija upravljanja. Udžbenik za sveučilišta. Kijev: Viša škola, 1988.309s.;
69. Niskotemperaturni plinski generatori na kruto gorivo: Metode proračuna radnih procesa, eksperimentalna istraživanja / O.V. Valeeva, S.D. Vaulin, S.G. Kovkin, V.I. Feofilaktov - Miass: Izdavačka kuća SRC “KB nazvana po akademiku V.P. Makeeva“, 1997. 268 f .: ilustr.
70. Nikolaev Yu.M., Solomonov Yu.S. Inženjerski dizajn vođenih balističkih projektila s krutim gorivom. Moskva: Vojno izdavaštvo, 1979 .-- 240 str .;
71. Osnove teorije automatskog upravljanja raketnim pogonskim sustavima / A.I. Babkin, S.I. Belov, N.B. Rutovsky i dr. M.: Mashinostroenie, 1986. - 456 str.;
72. Petrovichev V.I. Proračun netražećeg hidrauličkog pogona zrakoplova: Tutorial. Moskva, MAI, 2001.;
73. Polkovnikov VA Parametarska sinteza aktuatora hidrauličkih pogona sustava upravljanja zrakoplovima: Udžbenik, Moskva, MAI, 2001;
74. Polkovnikov V.A. Električni, hidraulički i pneumatski pogoni zrakoplova i njihove krajnje dinamičke mogućnosti: Moskva, MAI, 2002;
75. Popov D.N. Dinamika i regulacija hidropneumatskih sustava. 4.2, Metodičke upute. M .; MVTU, 1979 p.l.;
76. Popov D.N. Mehanika hidrauličnih i pneumatskih pogona. Udžbenik. M., Izdavačka kuća MSTU im. N.E. Bauman, 2001., 20 str.;
77. Popov D.N. Proračun i projekt servo elektrohidrauličkog pogona s upravljanjem gasa. M .; MSTU, 1990. 1,75 str.;
78. Popov D.N. Sheme i izvedbe elektrohidrauličkih pogona. Vodič. M .; 1985. 2,25 str.;
79. Popov D.N., Sosnovsky N.G., Siukhin M.V. Eksperimentalno određivanje karakteristika hidrauličnih pogona. Izdavačka kuća Moskovskog državnog tehničkog sveučilišta Bauman, 2002.;
80. Popov E.P. Teorija linearnih sustava automatske regulacije i upravljanja. Moskva: Nauka, 1989.496 str.;
81. Projektiranje sustava praćenja pomoću računala / Ed. prije Krista Medvedeva / Vereshchagin A.F., Kazmirenko V.F., Medvedev B.C. i dr. Strojarstvo, 1979.;
82. Snaga, stabilnost, fluktuacije. Priručnik u tri toma. Svezak 3. Izd. dr. teh. znanosti I.A. Birger i dopisni član AN Ya.G. Panovko. Strojarstvo, 1988
83. Razintsev V.I. Elektrohidraulička pojačala snage. - M .: Strojarstvo, 1980.120 str., Ill.;
84. Ryabinin MV Hidraulični amortizer. Izum br. 2000100564/28 (000785) od 12.01.2000.;
85. Rjabinin M.V., A.A. Golovin, Yu.V. Kostikov, A.B. Krasovski, V.A. Nikonorov. Dinamika mehanizama. Uh. priručnik za kolegij "Teorija mehanizama i strojeva". Iz MSTU im. N.E.Bauman, 2001.;
86. Semenov S.E. Elektromehanički pretvarači elektrohidrauličnih servo pogona. MSTU im. N.E.Bauman, 1998.;
87. Sinyukov A.M. i dr. Balistički projektil na čvrsto gorivo. - Moskva: Vojno izdavaštvo, 1972.-511 e.;
88. Sipailov G.S., Loos A.V. Matematičko modeliranje električnih strojeva. -M .: Viša škola, 1980. -176 f .;
89. Smirnova V.I. Osnove projektiranja i proračuna sustava praćenja: Udžbenik za tehničke škole / V.I. Smirnova, Yu.A. Petrov i V.I. Razincev. M .: Mashinostroenie, 1983. - 295 str., Ill.;
90. Sokolov A.A., Bashilov A.S. Hidroelektrični kompleks orbitalne letjelice "Buran". Moskva, MAI, 2006.;
91. V.V.Solodovnikov. Osnove teorije i elementi automatskih upravljačkih sustava / V.V. Solodovnikov, V.N. Plotnikov, A.V. Jakovljev. Moskva: Mashinostroenie, 1985. 536 str.;
92. Zbornik radova MVTU 244. Istraživanje i proračun mlaznih elemenata i sklopova automatskih upravljačkih sustava. M .; MSTU, 1977 p.l.;
93. Zbornik radova Moskovske Više tehničke škole broj 244. Istraživanje i proračun mlaznih elemenata i sklopova automatskih upravljačkih sustava. M .; MVTU, 1977 p.l.;
94. Upravljanje vektorom potiska i prijenosom topline u raketnim motorima na kruto gorivo / N.M. Belyaev, V.M. Kovtunenko, F.I. Kondratenko i drugi; izd. V.M. Kovtunenko // M .: Strojarstvo. 1968. - 198 str.;
95. Fakhrutdinov I.Kh. Raketni motori na čvrsto gorivo. M .: Strojarstvo, 1981.-223 f .;
96. Fakhrutdinov I.Kh., Kotelnikov A.V. Projektiranje i projektiranje raketnih motora na čvrsto gorivo: Udžbenik za inženjerska sveučilišta. - M .: Strojarstvo, 1987. - 328 str .;
97. Phillips Ch., Harbour R. Sustavi upravljanja s povratnom spregom. M .: Laboratorij za temeljna znanja, 2001 -616s .: ilustr.;
98. Fomichev V.M., Zharkov M.N. Ispitivanje elektro-hidrauličkog pojačala snage. M .; MSTU, 1992 2,0 pp.;
99. Tselishchev V.A. Određivanje koeficijenata povrata tlaka i protoka u mlaznom elektrohidrauličnom upravljačkom stroju // Sb. Zbornik VII Sveruskog STC. OKB "Temp", 26.-29. listopada 1998. - str. 57-61;
100. Tselishchev V.A., Rusak A.M., Sharaev V.A., Skorynin Yu.N. itd. Mlazni hidraulički upravljački strojevi. Ufa: USATU, 2002. - 284 str.: Ill.
101. Sh.Tselischeva A.R., Tselishchev V.A. Izbor hidromehaničkih korektivnih uređaja za elektrohidraulički servo pogon s mlaznim hidrauličkim pojačivačem // Upravljanje u složenim sustavima: Međusveučilišno. znanstvenim. Sub. Ufa, 1998.;
102. Chashchin V.A. Pneumatski pogon upravljačkih sustava zrakoplova s prigušnom zaklopkom: Udžbenik, Moskva, MAI, 1994.;
103. Šumilov I.S., Goniodsky V.I. Karakteristike hidromehaničkih sustava upravljanja suvremenih zrakoplova. Udžbenik, M., MSTU., 1996., 2 str.
104. Elektromehanički pretvarači hidrauličkih i plinskih pogona / EM. Reshetnikov, Yu.A. Sablin, V.E. Grigoriev i dr. M.: Mashinostroenie, 1982. - 144 str.;
Napominjemo da se gore navedeni znanstveni tekstovi objavljuju na recenziju i dobivaju priznavanjem izvornih tekstova disertacija (OCR). S tim u vezi, mogu sadržavati pogreške povezane s nesavršenošću algoritama za prepoznavanje. U PDF datotekama disertacija i sažetaka koje dostavljamo nema takvih pogrešaka.
Blok dijagram modela kormilarskog uređaja koji pokreće elektromotor prikazan je na slici 4.5. Kormilo zajedno s čamcem treba smatrati teretom.
Slika 4.5 - Blok dijagram modela električnog pogona kormila
Pomicanje volana u kut α uzrokuje (slika 4.6) bočno pomicanje (drift s kutom β drift) i okretanje broda oko tri međusobno okomite osi: okomite (zavijanje s kutnom brzinom ω str), uzdužni (rolati) i poprečni (trim). Osim toga, zbog povećanja otpora vode na kretanje plovila, njegova je linearna brzina donekle smanjena. v.
Slika 4.7 prikazuje statičke karakteristike momenta na kundaku kormila M B = f(α ) iz kuta prijenosa α to za različita kormila kad se brod kreće naprijed i natrag. Ove su karakteristike nelinearne i također ovise o brzini kretanja. v brod. Ako plovilo pluta, kut α zamijenite kormilo s kutom ( α+β ) između ravnine kormila i toka nadolazeće vode. Dakle, u utjecaju kormila na elektromotor pogona kormila, osim stvarnog kuta α pomicanjem, morate uzeti u obzir i parametre kretanja broda - kut β drift i linijska brzina v... To znači da je za analizu električnog pogona kormila potrebno uzeti u obzir ACS sa smjerom broda (slika 4.8), koji uključuje autopilota ( AR), upravljački uređaj ( RM) i brod. Upravljački uređaj se sastoji od upravljača i motora koji ga pokreće u rotaciju. Posuda je predstavljena u obliku dva strukturna bloka s prijenosnim funkcijama za upravljanje W Y(R) i ogorčenjem W B(R). Pogonski motor može biti DPT ili IM s kontrolom frekvencije. Izvor napajanja za DCT može biti ili kontrolirani ispravljač ili generator istosmjerne struje. AD se napaja iz frekventnog pretvarača.
Slika 4.6 - Trajektor kretanja pri okretanju plovila i njegovi parametri
Slika 4.7 - Statička karakteristika kormila
U stabilizacijskom načinu procesa okretanja posude, ako pretpostavimo da je njegova linearna brzina v je konstantna, a ovisnost bočne sile i hidrodinamičkog momenta koji djeluju na tijelo o kutu zanošenja β je linearan, a zanemarimo kutove kotrljanja i trima, tada će sustav jednadžbi koji opisuju dinamiku gibanja plovila imati oblik
(4.3)
gdje F(t) Je funkcija. uzimajući u obzir učinak na plovilo uznemirujućih učinaka valova, vjetra, struje itd .;
a 11, ..., a 23- koeficijenti ovisno o obliku trupa i opterećenju plovila.
Slika 4.8. Strukturni dijagram ACS-a koji vodi plovilo
Izuzmemo li iz sustava (4.3) signal β , tada će se dobiti diferencijalna jednadžba koja povezuje vrijednost tečaja Ψ s kutom α okretanje kormila i uznemirujući signal F(t):
gdje T 11,…. T 31- vremenske konstante određene koeficijentima a 11, ..., a 23;
k Y i k B- koeficijenti prijenosa ACS -a prema smjeru plovila, također određeni koeficijentima a 11, ..., a 23.
U skladu s (4.4) upravljačke prijenosne funkcije W Y(R) i ogorčenjem W B(R) imaju oblik
Jednadžba mehanike elektromotora upravljačkog uređaja ima oblik
ili 
(4.6)
gdje i- prijenosni omjer mjenjača između motora i upravljača;
M S- moment otpora, određen kroz trenutak M B na stoku kormila izrazom
Trenutak M B na kundaku kormila prema slici 4.7 je nelinearna funkcija kuta α .
(4.7)
Općenito, matematički model električnog upravljanja, uzimajući u obzir plovilo i autopilot, je nelinearan i opisuje ga barem sustav jednadžbi (4.4), (4.5) i (4.6). Redoslijed ovog sustava je sedmi.
Pitanja za samokontrolu
1. Objasnite sastav i međudjelovanje elemenata strukturnog dijagrama električnog pogona upravljačkog uređaja.
2. Objasniti parametre koji karakteriziraju proces okretanja plovila uzrokovan pomicanjem kormila.
3. Zašto model električnog kormilarskog uređaja treba uzeti u obzir parametre plovila?
4. Koje jednadžbe i u kojim varijablama opisuju proces kretanja broda s okretom?
5. Navedite izraz prijenosnih funkcija plovila za upravljanje i ometanje pri uključivanju smjera.
6. Obrazložite vrstu i redoslijed matematičkog modela upravljačkog električnog pogona.
