Жесткая обратная связь

Наибольшее распространение в современных АС нашли параллельные КУ в виде жесткой обратной связи (ЖОС)

W_ос (P) = к_ос.

ЖОС в гидромеханических АС обычно выполняется в виде рычага. Принципиальная и функциональная схемы гидропривода, охваченного ЖОС, приведены на рис. 11.4, а, б.

Золотник УсУ размещен в подвижной гильзе 2, которая может перемещаться относительно золотника 1 и корпуса 4. Координата этого перемещения обозначена у_Г. Гильза 2 связана со штоком цилиндра рычагом 3. Элементами ЖОС являются гильза 2 и рычаг 3, соединенный со штоком силового цилиндра.

Работает гидропривод с ЖОС следующим образом. При смещении золотника 1 вправо от нейтрального положения (см. рис. 11.4, а) поршень 5 начинает перемещаться влево. При этом через рычаг 3 ЖОС он смещает гильзу 2 вправо, вслед за золотником 1. Перемещение гильзы 2 происходит до тех пор, пока золотник 1 не перекроет каналы подвода рабочей жидкости к поршню 5 гидроцилиндра. Причем по мере приближения гильзы 2 к золотнику 1 площадь окон сокращается, и, соответственно, уменьшается скорость перемещения поршня 5 гидроцилиндра.

Очевидно, что каждому положению золотника 1 на установившихся режимах будет соответствовать определенное положение поршня 5 гидроцилиндра. Таким образом, в результате охвата гидропривода ЖОС изменились его статические характеристики. Из астатического интегрирующего гидропривод превращается в статическое звено. Одновременно изменяются и динамические характеристики.

Передаточная функция гидропривода

W_ГП (Р) = ,

где - коэффициент усиления УсУ;

- постоянная времени гидроцилиндра;

= - постоянная времени гидропривода.

Передаточная функция гидропривода с ЖОС определяется по формуле для встречно-параллельного соединения (рис. 11.4, б)

W_{ГП с ЖОС} (Р) = ,

где = - коэффициент усиления рычага ЖОС;

- плечи рычага ЖОС (см. рис. 11.4, а);

= - коэффициент усиления гидропривода с ЖОС;

= - постоянная времени гидропривода с ЖОС, с.

Таким образом, гидропривод из интегрирующего звена при наличии ЖОС преобразуется в инерционное. При этом изменяется постоянная времени гидропривода.

Такая метаморфоза позволяет улучшать динамические характеристики системы управления. Однако при этом ЖОС ухудшает точность АС, так как превращение гидропривода из астатического звена в статическое сопровождается появлением статических ошибок системы.

ЖОС применяются в САУ двигателей изд. 89, изд. 99.

Изодромная обратная связь

Гибкая (или изодромная) обратная связь

W_ос(P) = . (11.8)

Изодромная обратная связь (ИОС) позволяет получить хорошие динамические свойства АС при сохранении статических свойств гидропривода.

Принципиальная и функциональная схемы гидропривода, охваченного ИОС, приведены на рис. 11.5, а, б.

В состав ИОС входят: поршень изодрома 1, золотник 2, расположенный на штоке поршня 1 изодрома, рычаг ЖОС 3, подвижная гильза 4 и дроссельный пакет 5.

ИОС сохраняет статические свойства гидропривода, так как на установившихся режимах поршень изодрома 1 всегда возвращается в исходное (нейтральное) положение. Действительно, перемещение поршня 1 влево от нейтрального положения вызывает соединение межпоршневой полости через золотник 2 со сливом, в результате чего поршень 1 будет перемещаться вправо. При смещении поршня 1 вправо от нейтрального положения межпоршневая полость через золотник 2 соединяется с каналом подвода высокого давления, и увеличивающееся в межпоршневой полости давление будет стремиться переместить поршень изодрома 1 влево в исходное положение. В результате поршень 1 на установившихся режимах будет всегда находиться в нейтральном положении, а значит и связанная с ним рычагом ЖОС 3 гильза 4 тоже будет на установившихся режимах занимать одно и то же нейтральное положение, и, следовательно, статические свойства гидропривода не изменяются.

На неустановившихся переходных режимах ИОС работает аналогично ЖОС, с той разницей, что скорость перемещения гильзы 4 в случае ИОС будет меньше за счет изменения объема межпоршневой полости 6 при смещении поршня 1 от нейтрального положения. Скорость перемещения поршня 1, а значит и гильзы 4, зависит от производительности дроссельного пакета 5, через который подводится или сливается жидкость из межпоршневой полости.

Структурная схема гидропривода с ИОС приведена на рис.11.6

Передаточная функция гидропривода с ИОС имеет вид

W_{ГП с ИОС} (Р) = ,

где - постоянная времени изодрома, с.

= ; = .

х х-х_Г у

Рис.11.6

Таким образом, гидропривод с ИОС можно представить как последовательное соединение трех звеньев: форсирующего с постоянной времени ; инерционного с коэффициентом усиления к = 1 и постоянной времени , и интегрирующего с постоянной времени . Постоянная времени зависит от производительности дроссельного пакета. С увеличением производительности уменьшается. При полном засорении ® ¥ и ИОС переходит в ЖОС, так как передаточная функция изодрома W_u(P) = ® 1 при ® ¥.

ИОС применяется в САУ двигателя Д-30КП.

Дата добавления: 2014-01-14