WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Для стабилизации давления подачи насоса в нейтрали необходимо регулировать минимальную скорость вращения вала мехатронного модуля. Для этого создаётся следящий контур, который подстраивает дав% времени в „дроссельном” режиме ление подачи под требуемую величину. Этот контур должен включается в работу только при гарантированном нахождении привода в нейтральном состоянии, иначе он будет мешать правильной работе привода при воспроизведении сигналов управления.Для определения состояния нейтральности привода проверяется, что скорость выходного звена привода не превышает некоторого минимального значения и разность давлений в гидроцилиндре не превышает установленного минимума.Такой вариант алгоритма стабилизации давления подачи в нейтрали может запускаться как при предполетном тестировании, так и в процессе работы привода во время полета.

Полученные расчётные характеристики показывают, что зона нечувствительности привода с комбинированным регулированием меньше, чем в гидростатическом приводе. При этом увеличение утечек насоса вследствие его износа не влияет на зону нечувствительности привода с комбинированным регулированием и работающей системой стабилизации давления подачи в нейтрали. Зона нечувствительности гидростатического привода возросла в 3 раза при аналогичной деградации характеристик насоса и превышает после этого зону нечувствительности привода с комбинированным регулированием в 4,5 раза. Отключение системы стабилизации давления подачи в приводе с комбинированным регулированием также приводит к некоторому увеличению зоны нечувствительности.

Таким образом, рассматриваемый привод с комбинированным регулированием обладает большей чувствительностью, к тому же эта чувствительность не падает при деградации характеристик насоса вследствие его износа. Графики на рис.13 подтверждают этот вывод.

Для проверки статической жёсткости рассматриваемого привода было проведено моделирование процесса нагружения неподвижного следящего привода с добротностью 20 1/с внешней силой.

Полученные характеристики показывают, что статическая жёсткость в нейтрали привода с комбинированным регулированием и работающей системой стабилизации давления подачи в нейтрали высока и составляет кГс C0 = 2590, а увеличение утечек насоса вследствие его износа на нее мм не влияет. В целом, статическая жёсткость привода с комбинированным регулированием и системой стабилизации давления подачи в нейтрали выше, чем в гидростатическом приводе, и она, в отличие от гидростатического привода, остается стабильной при деградации характеристик насоса по мере его износа (рис.13).

Наклон регулировочной характеристики рассматриваемого исполнительного привода при работе в дроссельном режиме регулирования (в области малых сигналов рассогласования), и в режиме гидростатического привода (за пределами области малых сигналов рассогласования) заA B D C A: зона нечувствительности, B: механические характеристики,C: просадка, D:

открытия золотника.

Рис. 13. Свойства привода, обеспечиваемые алгоритмами управления висит от различных параметров настройки. Моделирование работы привода показывает, что настройка привода существенно влияет на плавность изменения наклона скоростной характеристики в области смены режимов регулирования скорости.

В приводе с комбинированным управлением используется такой алгоритм, который при любых настройках обеспечивает требуемый вид регулировочной характеристики около области малых сигналов рассогласования. В нём используется скорость выходного звена, вычисленная с помощью цифрового дифференцирования сигнала датчика позиционной обратной связи.

В цепи управления клапаном реверса организовано замыкание следящего контура по скорости выходного звена привода, который стремится подстроить реальную скорость под желаемое значение - модельную скорость. В области малых сигналов рассогласования клапан реверса полностью контролирует реальную скорость выходного звена, и следящий контур по скорости задает требуемую форму скоростной характеристики. При больших управляющих сигналах в результате выхода клапана реверса на режим полностью открытых окон контур подстройки скорости перестает влиять на скоростную результирующую характеристику привода, и она определяется работой его насосной станции.

Описанный алгоритм управления выполняет, кроме прочего, и функцию ограничения скорости выходного звена при действии помогающей нагрузки. Действительно, при возрастании помогающей нагрузки привод, работающий в режиме гидростатического привода, начинает резко увеличивать свою скорость, и она стремится превысить значение модельной скорости для данной нагрузки. При этом следящий контур по скорости прикрывает окна золотника и стабилизирует реальную скорость около значения модельной скорости. В результате, во втором и четвертом квадрантах механическая характеристика привода с рассматриваемым алгоритмом управления близка к механической характеристике заданной статической модели (см.рис.13).

В Заключении приведены общие выводы по проведённым исследованиям.

1. Из известных автономных приводов наиболее перспективным является электрогидростатический, поскольку он обладает хорошими энергетическими характеристиками (высокий КПД, малое энергопотребление при нулевом сигнале), однако он имеет проблемы с чувствительностью и жёсткостью в области малых сигналов управления.

2. Улучшение характеристик электрогидростатического привода в области малых сигналов управления может быть достигнуто переходом на дроссельный режим работы в этой области, что подтверждается характеристиками исследованного привода с комбинированным управлением.

3. Привод с комбинированным управлением позволяет получить динамические свойства на уровне лучших дроссельных приводов, что, в свою очередь, позволяет использовать его как рулевой привод даже на самолётах с аэродинамически неустойчивой компоновкой.

4. Рассмотренная схема и алгоритмы позволяют осуществить плавный переход между дроссельным и объёмным режимами 5. Привод с комбинированным управлением позволяет получить в области малых сигналов статическую и динамическую жёсткость не хуже чем в дроссельном приводе и лучшую для автономных прикГс водов (C0 = 2590 ) мм 6. При комбинированном управлении сохраняются высокие энергетические характеристики на энергозатратных режимах в области больших сигналов управления (КПД порядка 55... 70%) 7. При нейтральном положении привода с комбинированным управлением его энергозатраты зависят от минимальной устойчивой скорости вращения электродвигателя и могут лежать в пределах от 25 до 125 Вт для рулевого привода средней мощности.

8. При анализе процессов в приводе с комбинированным управлением важно учитывать нелинейности характеристик агрегатов привода, такие как зависимости утечек от скорости и давления в насосе, сухое и вязкое трение в гидроцилиндре и объекте управления, поскольку они существенно влияют на свойства привода в области малых сигналов управления.

9. Привод с комбинированным управлением привносит в схему электрогидростатического привода элементы, являющиеся хорошо отработанными и не вызывающими сомнений с точки зрения надёжности.

10. Полученные теоретические оценки подтверждены на созданном экспериментальном образце привода мощностью 1.2 кВт 11. Реализация двухрежимной работы достигается предложенным алгоритмом управления, который управляет всеми агрегатами привода при помощи встроенного цифрового вычислителя.

12. Предолженные алгоритмы позволяют также обеспечить стабильность характеристик при изменении температуры, износе и изменении нагружения.

Список публикаций по теме диссертации • Селиванов А.М, Хомутов В.С. Разработка адаптивного электрогидравлического привода/Обозрение прикладной и промышленной математики. М.:ОПиПМ, 2008, №5, с.923.

• Ермаков С.А, Селиванов А.М, Хомутов В.С. Схемотехника и характеристики электрогидростатических приводов/Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации. Труды XV международного научно-технического семинара - сентябрь 2006 г.,Алушта.-М.:МИФИ,2006, с.178.

• Селиванов А.М, Хомутов В.С. Результаты испытаний макета электрогидростатического привода/Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации. Труды XVI международного научно-технического семинара - сентябрь г.,Алушта.-Тула:Изд-во ТулГУ, 2007, с.197.

• Редько П.Г., Вашкевич О.В., Квасов Г.В., Митриченко А.Н., Живов Ю.Г., Кувшинов В.М., Петров В.Н., Ермаков С.А.,Селиванов А.М., Хомутов В.С., Константинов Г.С., Кузнецов В.Е. Концепция развития систем рулевых приводов перспективных самолётов/Сборник тезисов IX международного научно-технического симпозиума «Новые рубежи авиационой науки», г.Москва, 19-августа 2007, c.Цитированная литература [1] Редько П.Г. Повышение безотказности и улучшение характеристик электрогидравлических следящих приводов М.:Янус-К,[2] Редько П.Г., Амбарников А.В.,Ермаков С.А.,Карев В.И.,Селиванов А.М.,Трифонов О.Н. Гидравлические агрегаты и приводы управления полётом летательных аппаратов.

М.:«Олита»,[3] Константинов С.В.,Редько П.Г.,Ермаков С.А. Электрогидравлические рулевые приводы систем управления полётом маневренных самолётов М.:Янус-К,[4] Larry O.Ezell, John Sehmit. Failsafe Electrohydraulic control system for veriable displacement pump. Patent US#4.823,25.04.

[5] Патент на изобретение №2305210 «Автономный электрогидростатический привод с комбинированным управлением скорости выходного звена» Заявка 2005122981. Авторы Редько П.Г., Селиванов А.М., Тычкин О.В., Константинов С.В., Квасов Г.В.

[6] Патент #87117244.1 на изобретение Elerktrohydrostaisher Aktuator// Liebherr-Aero-Technik.// Hausy Werner, 1987.

[7] Ермаков С.А. Автономный электрогидравлический привод с цифровым регулятором// Приводная техника №3,2001.

[8] Материалы международной конференции по авиационной гидравлике и системам управления полётом. Г.Тулуза,октябрь г.// A-6 SAE Aerospace 2002.

[9] Отчёт по результатам поездки в г.Тулуза(Франция) на международную конференцию по авиационной гидравлике и системам управления полётом,проводимой комитетом A-6 SAE Aerospace(14-17 октября 2002 г.)// ОАО «ОКБ Сухого».

[10] Miller T.J. Switched Reluctance Motors and Their Control.

Oxford: Magna Physics Publishing and Clarendon Press, 1993.

[11] Кушнарёв В.В. Электромеханические приводы на самолётах нового поколения. (Аналитический обзор). М. МАИ, 2002.

[12] Michail A. Dornheim/Seattle Rockford. Electric Cabin. Aviation Week&Space Technology/March 28,[13] Robert Navarro.Performance of an ElectroHydrostatic Actuator on the F-18 Systems Research Aircraft.NASA/TM-97-206224.Dryden Flight Research Center,Edwards, California [14] The «more electric» architecture revolution. MILTECH-10/[15] Ермаков С.А., Карев В.И., Селиванов А.М. Оценка эффективности применения электрогидростатических приводов для управления рулевыми поверхностями транспортного самолёта.

МАИ, [16] Отделение полёта и систем управления ЛА (НИО-15). Проблемы электрификации самолёта. Информационные материалы.

ЦАГИ, [17] Е.И. Абрамов, К.А. Колиснеченко, В.Т. Маслов. Элементы гидропривода (Справочник). Техника, Киев,Множительный центра МАИ (ГТУ) Заказ от 14.11.08 2008 г. Тираж 60 экз.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»