Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Обозне!чпз! попую персдаточнуго функцию (г',в н б!удех! [щрсделя!!. сс в ниде тося+ ! (13.10) :)ада !и состоит в том, ч!обы;ю пгхотной переднточнои фг!зкиии (1ЗЗ) опрс !слить арвкггрпстпк«новой передаточной функции К,в, Т„в, т„;,. 1!;озффицисн! ) щпснии к„г„можно оире .! лигь, сели в и хо гн !й !«рсггит!ипц!й функции оператор р=О, т. с. уг„„<1! а, (13! 1) 11остоянная времени Т,в определяется корнями характеристического уравнения .е((р) = гг, р" + а„, р" '+ ... + !г!р+ и, (13! 2) передаточной функции Фа,, Известно, что время переходное ! процесса опрсделяетсп в основном значение.! и!.йствптельнои части мин«мал!,ного корня:гарактерисгпческого уравнении.
Следовательно, определив корни характеристического !равнения (13.12) р„по нанменьщему из них можно рассчитать постоянную времени объекта 7;,в == ) Рыыц ) (13.13 ! Время запаздывания определяется графически по часы!г. иым хврактерп!тикам исходной передаточной ф) нкцип Ф„. и иере !а го и!!!!! функции первого и !ря !ка Ю„ 1Г„.— Р ( ) !«й) (и) и пос!р'ии и: графи!,и (рис. 13.14). 513 Кы «лив в казини!!х,«.р !г!«и!!ых функ« !я: веще! геенны, и мни«в! ' '!.»'!и, «!.!' 'и!и ,.- - !'с(«у! 1 !О ( ); Сдвиг по фазе схз5 между частотными характеристиками проиирииоинг!си ирсмтии! знпаздыв;1иия, Д'!5! фикс!!нонниных частот вг! определяется фаза ,(- °, .
Гр(ь! . - ь „' («,) =- агоний Г,данг по фазе для указ!нных частотных характсристик й'й =- . ( -,) -- 'т' ("5,3 Ь5 =0 15 Ф'2 Рнг. 1З,Г4, Час гни!ыг н И»хг-Гн гвин Ггь 1.г! и'гв в:Ггьвнн55н Брели запаздывания определится по следугощей зависимости: ! ! Б5. ! 4) ! !'Гги!г ио фазе, а следов,!1ельно, и время запаздывания зависят от частоты. !!отпому впеми запаздыяания апреле;15!ется дли рн;!иых '!не ГОГ гв~ нтввг, хг!'555хтсриых дли рог!ли" роиания, и пр5!ип5!ае! я гр! и!им за!!гипса! чьв ' л „ .Ь,м и в р где п — число измерений х,в ь ЕСЛИ ПОСтРОГПЬ ГОДОГРаф Квн, тО ОКажЕтСЯ, ЧтО ОН В ОбЛаСтИ низких частот (до 50 гц) очень мало отличается от годографа исходно!й! передаточной функции.
<з г<. СОСТАВ РГГУЛЯТОРОВ !'г! .<я! <,! ирг.шп<и,!ш<п лля рс<учировзиия регулируе- го парам <ра <бъ< кга, Вхингным с!<гнае<о<! рсг)ля<ора является регулир;счый параметр, выходныч — регулируюши<!. Рег)лятор состоит из трех основных частей (рис. !3.15).
!. Изчеригельный орган (ИО) измеряет значение регу. лируечого параметра и преобразует измеренную величину в механическое перек<ешение, усилие или электрический сиг. нал, которь<е использчкггся для того, чтобы привести в действие после !' ю<п'и' звенья <<Рг!'тятора. Рне. !З.<З. С.еча ре<<мятера 2. Исполнительная связь (ИС) включает успчительнопрсобразовательное устройство п сервопривод. Сигнал от измерительного органа усиливается н в случае необходимости прсооразуется в другу!о физическую пелпчпиу, которая воз. ал Зи ГР РО 1 Рис, <4.!Н. !! <~ к < чиз рг<!ля<она ьеп!ыи«е леиетеия дейстпусг иа сервопривод, управля<ощпй работой последу<о. щего орг ги.! р< г;.и! ! орз, Р< каче< гв.
зиергип для риги<ты игпи!ни! .пи<ей! <вя:! пр:<м<пя< г<я <л-кгрпчегкая зи<рг <и, зи<ргии <;из и,<и ки'<ко< ги :1 Регулиру<оший орган [РО) представлясг собой перс мсниое гидравлическое сопротивление, установленное в магич<раль двигательной установки. !)за<< <пни!с гипрая:игчсгко. го сопротигленпя <зги<лр,<,<и прои!и!!ос я в гоп<я!<зсгвии сигнллзми, по< ! ! п4!оп!ими << ! и 'по <и ит<' 1ьи<ч< ги и! 1'аз!<и!а<!< !ге<;ли!<'р иряе!«го и непрчч.г< дси <ви<! Б р г)лчт <рак г<гпряти <1,! чггвчя присутствуют а <ри и' р\"и<сириных о,'!! ана.
Б к.<чсствс:<рич ра регулятора непрямого действия можно привести схему ре<улятора давления в камере сгорания (рнс. 13.!б). Датчик давления (ДД) измеряет отклонение давления камере аорания от заданной величины и преобразует з<о 520 ОтКЛОИЕНИЕ В НППРЯГКЕИПЕ ЭЛЕКтРИЧЕГКОГО тОКВ и„п. НВПРЯ- н!ОПНР, пропой!и!Оналы!Ое Ве.)н'и!н)1 ()Гклоиенпя ~:!В)!~пи'1, ио.!)Нз)1 н! )Г!Оь)ремо!Ор (В).)1), )и: ир" раз) !',1 и у)ловов перемешение Ва.!а ф. Вал алек!ромспорз !.Вязан с винтом насгроики !азоного редуктора (ГР), на выходе из ко)орого устанавливается давление газа, пропорцион ы!ы!Ос углу поворота вала.
Давление газа воззействуе! на регулир,к ший !.рган (Р0), которыЙ изт!енЯе! Г;1з!);!Влпче 'кие соп; ь)ив.! ниЯ )!з- Г)1~ ! Р.)ЛИ. В регуляторах прямого дни'Гвин о! ) Гс!в;, ! и;!юлии)ельная сна!ь, иза!Рри)е)!ьный ор)ш! Пепи!;)гчс!ь;.Нио вас)Рис!ну, ! на регулиру)оший орган. 11римером регулятора прямого действия является редуктор давления газа. В редукторе регулируемой вели- -(!(аг чиной являегся ни)кое дав- .~~ 'ЯД .!Ги !с га;ю, регулирующим пг и,!рпм! Гром — высо)а и!)Ть- 1 )епп Клана:.1а. Рпс, !3.!7. Г)аппппп!мл!лпп схем! !)и. Измерительный орган (мембрана) непосредственно через шток воздействует на клапан.
Схема регулятора рп прямого действия показана нч рпс. !3.17. Регуляторы прямого действия проще по успройству по сравненао с регуляторами непрямого действия, од пако примени!' Нх пе всегда представляется ноз)! !)кн!Гх!. В т! х Г,)учаях, ког !п иеооходимо )сплина!ь и пр)образоьын:1!ь ~ п)палы, нао,ГН! я игпео!ни1елы!.!я сня )1, 1!31!рим!"р, при ре!Злирин:!!ши опо)п) кпсния б)!кон регулир,смый парз- (~!!н!и нгельиое рн«ог)асование уроанеЙ в баках) меря! Гся в э)л!к))п!ЯР!к~!к !или|!Ниах. Регулирун)шпй ПГ!ра)н !р (ко)4фииненг гидраплического соиротпнле)п!я мани !рпли) определяется угловым или линейным исремешением дросселя, установленного в труоопроводе.
Следовательно, для замыкания элементов регулятора пеооходимы устрои. ства, которые преобразуют электрический сигнал в перемешение. Регуляторы и пх элементы очень многообразны. Рассмотрим только некоторые элементы регу)!ягоров, которые дают возчои!Ность установить принцип их работь! и харак- 7РРИСТПКП.
ф !З.в. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ОРГДНЫ 11)мсрптслып !е ОРГапы измеря!ОГ 01'клопРнпе регглпртемого параметра от заданного значения и возле!!ству1от на испо)и!Нтел)иун) связь илп непосред!твенно на регулируюший б21 орган. 1!зз!Грптельн))с Органы разин)бразны кзк по принцип; :ЩИС1ВПН, !1!)' П ИО И,)'!Н.)'!)ИИП) 1!'"Ия ВЬ!ИО 1ИИ)Ь ЗЛ 1')'И) !'! гулпров )ния двигательных;:лион) к, необходимо ра счо!реть измерительные органы Лав„ения и уровней, Регулирование соопшшеи я ко»понентов также осуцье твляется пз)п ' рениеч завс!Сии!1, хотя в зчожво построить систему регул'1- роилиия 1( нзт!Грсиисз1;)всходов г!змерительныс органы давления Гд)з йп — и;!члз!! плн )'пй)'Г!!и Гила) г — жес гкост!и 1- — площадь. Спльфоппля коробка является чувствительныч элечеигоч. В гоч случае, когда иеречсщсиие 11, пропорциональное ллплгпикь необходимо преобразовл!ь в "лскгр:!ч)ский спы!лл, кроче !увствигсльног) и!ечен)ч! и)з)е)птельиый Орган пх!ест ир)'Оорл))ов)тельное '.. , 'р.)йггв! .
Ня рпс. !1.!9 пока)вн из)!Ири)е и ныл Орган, к ) р!и! про. Ойрл))е! Илвч! Иие В п!Оия)кепи)' элект!зине)ИОГ~) тока. 1!зк)ер;)! льныи о,)тли ичеет гв! уир)г;!х )св )вите.и,н),)х лежитт;) 1, качалку 2, иот! и!Ии)»е! р й)й ! !Ри и)чгигиии лз)в;!) Иия р и)'!и-')ииг)1Г))я клчллкл, ко!Ор)!я иир)лвиГ;и! Лпи)к) и ПОГсп!Ив)метра, »ОСГ разояллиспр) ОГгя и и;! Пыхо')! Пол! и! и напряжение, пропориионяльнос йр. Уравнение изчерительного органа получи», если запишем УРЛВНСИПЯ ЗВПЛКЕИИЯ ЕГО ЭЛСЧЕНтОВ. Уряиигнис ишж пия упругого элс»шпл (13.15) Рве.
13.1В. !)л ип ) п!ж!о!о эпе иепгп го е ьч — ч л се з )' и р у гш'и з 'и ч ) и ы); Г) — Ьоэф!)П!П!!! ИГ 18)НН» При Лап;КЕПИ,! ! ПР1ГОГО т)сита; й — пло!цад)ь нл ! От)зрукз в ))тс!) Гп) т инлспи). Ввитт ТОГО )ПО члс!»! узру!ОГО ')лс»спГГ! незначительна, л г)ля инсриии нл»и)го и иьп!г з;)утих ил, !Сй.!в;)Си!их ил ГО) 11зч) ритсг!ш!)и орг;)ны длплсии!! Претстллля)от собои упр)ы)) з! »Спты, п;речен)янис которых пропорциональнз ! г ь пр!ь!Ох)енной гилс. В качестве упругих эле- Р, »сигов при»сия)от) я т1счораииыс и:и) силь.
фонные коробки (рис. 13.18). Зависи»ость т)сн!лу лавлсниеч п перемешенисч описывается с)атической характерис)пкой нг)1ннл,н' н! сн !Г!1;, 1.! и р;!Висни!! 1! !.! з! зн!гнно ирене бр!"!и нсрньн! ч.!сп!тм. '.~,цн!!!! и п с,!г он ге;!ч!!тисни в о!носи !сг!ыгых вс.!1щцнц х г! иг!с!!ггтирног! фор !с (т. 7з+. 1) ог! = К" ,о7тк, (13.16) /, где Т, = — — ' -- цосгоян:тня времени; т г К к =- — '' — — коеффнц;!ен! )сгщ нпя. ° Р Р/' и =,7! Рне. !3.!9. Г!ранна!тна.!ьн,та инга!а измерительного органа давления Необходимо получить связь вида ир — — с!1)р,).
Рк По кинематической схеме преобразовательного устройства связь между й и угла!1 поворота щеток потенциометра записывается в виде 'г = т+ дгт, \ (13.17) ГДС 1 — ПЕРЕДатО !НОР '1ПСЛО ЧсрВЯЧНОГО ЗаЦЕПЧЕННя, Мсждт напряжение!1, снимаемым с потенпиоистра, и углом поворота щеток сушеьтвуег зависит!ость и, =-+ср, рк ре 113.18) 1зо'1 ! Гст и. НО,,!.!Нвг„гтицпвн;,и!НЕ ПГГ тв; .г, ЧН ЗС К .!Оггн!Ц!О. ! 1г' о, — црсд;лы1ь!й 1гол поворота щеток и ыснциомс!ра. Из сравнс нпй !13.17) и !13.16) ичссч й„! с!1. — -' и, !!лап„ (13,13 ! 1 Ь ! т 1ВВВ Выра Кении! !13.19) В ис'ходио урзвиеич ! !316), оьс и!асс !1по по В !им сравнен«е измеригс,1ьпого сч, гапс! !13,'„'! ! ! дс Т„„=.