Неустойчивость и автоколебания в гидравлических следящих приводах

Роберт Авальевич Сунарчин, Максим Александрович Машков, Артем Владимирович Матросов

Аннотация


Существенным недостатком замкнутых систем является их склонность к неустойчивости. В реальных системах имеются потери, изменение величины передаваемой энергии и прочность элементов конструкции системы всегда ограничены, поэтому в таких системах чаще всего реализуются автоколебания. Автоколебательной системой принято называть устройства, способные создавать незатухающие колебания и характеризующиеся наличием источника энергии, клапана, регулирующего поступление энергии в колебательную систему, и обратной связи от колебательной системы на клапан. Для существования устойчивых автоколебаний необходим баланс получаемой и теряемой колебательной энергий, который возможен только в нелинейной системе. В работе поставлена задача численного и экспериментального исследования следящего электрогидравлического привода (ЭГСП) и установления на их основе основных механизмов неустойчивости и автоколебаний в приводе. Численные результаты можно существенно усилить, если от первоначальных перейти к обобщённым переменным. Безразмерная модель характеризуется тремя критериями гомохронности, коэффициентом затухания по вязкому трению и несколькими параметрическими критериями, среди которых наиболее значимым для следящих систем является безразмерный коэффициент обратной связи. По результатам численных исследований устойчивость привода и амплитуда автоколебаний зависят от комплекса, включающего в себя механическую и гидравлическую постоянную времени и безразмерный коэффициент обратной связи: чем больше гидравлическая постоянная по отношению к механической (следовательно сдвиг по фазе большой, а модуль мал) тем слабее усиление колебаний поршня за счет притока жидкости. Рассмотренная модель неустойчивости и автоколебаний является весьма грубой и приближенной: фактически отсутствует электрогидроусилитель, допущение об идеальной сжимаемости и неразрывности жидкости, утечки и перетечки в зазорах и уплотнениях, амплитуда колебаний скорости жидкости в трубопроводах будет больше, чем в цилиндре, в усилительно-преобразующих устройствах привода имеется насыщение расходной характеристики и другие нелинейные элементы, и др., но это возможные темы следующих исследований.

 


Ключ. слова


автоколебания; электрогидравлический следящий привод; численное исследование; безразмерные переменные

Полный текст:

PDF

Список литературы

[1] Харкевич А. А. Избранные труды в трех томах. Линейные и нелинейные системы // А. А. Харкевич. - М.: Наука, 1973. - Т. 2. - C. 20-31.

[2] Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования. Книга 1. Математическое описание, анализ устойчивости и качества систем автоматического регулирования. Колл. авторов. Под. ред. доктора техн. наук, проф. В. В. Солодовникова. - М.: Машиностроение, 1967. – 770 с.

[3] Попов Д. Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем / Д. Н. Попов. - М.: Машиностроение, 2001. – С. 83-98.

[4] Проектирование следящих приводов летательных аппаратов / А. И. Баженов, Н. С. Гамынин, В. И. Карев и др.; Под. ред. Н. С. Гамынина. - М., 1978.- 190 c.

[5] Гухман А. А. Введение в теорию подобия.
/ А. А. Гухман. - М.: Высшая школа, 1973. - С. 141-143

[6] Сунарчин Р. А. Выбор параметров гидромеханических регуляторов авиационных двигателей. Численные методы исследования: учебное пособие / Р. А. Сунарчин // Уфимск. Авиац. Техн. Ун-т. УГАТУ, 2005. - 35 с.

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© 2014-2018 Самарский университет.
Свидетельство о регистрации СМИ, 12+