Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Лнали! с1аги июк)$; характгрплик двигюг.!ьиои )с!ановки, при котор!)и ($$!рс)с)1)иотс51 ирс,'сс'(ы изчснсния $(арамстров за сч(т втпяния внсшнит и внутренних возмуШа!ощпх фактороВ, Б резузьтатс ана.тнзя описдсляютс)1 прсдслы изменения давлсн))я в камере сгорания (="()р„.), соотношения коли!Онснтов топлива ("=37(1, относительного рассогласования ) ровней (ьУ)1. 2. Линли(1,!Виг()т(с)юи)1! установки кяк объекта рсгулирова$ния, в рсз)с!ьт(!1( которого выбнра!отса рсгулпруюшпе Паря))стрь) и оирсд(,!як)тся переда)очныс функции, отображан)- ин)с СВязь мсждк $(сг),$$)рксмь(ч и р(г\с(нрующим пдрлмстрачи: Ор .
Ж7,, "сй НК ' (Р„, 8-',; 77$ - . (Р чс 3. Выбор стр)ктурной слечь! регулятора и определение передаточной функции спстечы регулирования, 4. Синтез снстсч регулирования, в результате которого определяются характеристики регулятора по заданным показате,!яч качс:ства, и опрс.!с !ение границ устойчивости систем рсгулирования, 537 й)еы) )ы рг)пси» ! '«ямт зя), )!) ),)ч )) ! ! ксп)) и )з)заз! 1'« .;. !)) ),)»)и)и»;! )!» ) ')) ),),'»'и!' и!))) !» с и )' )и'! )») ),) ! Рси)спи) и)» )с )и и,) )» ),! ))н )» !» )'» и), ),и,).н и ир»,!.- и ),):!.
) !.)я и;»»»:, и, )г ) рс, )))р»нзпия. 11;)ми рас чл )риаанз!)» »р )и )и» с )иь)с .мг)о»), и) !»;))!) ио)ао)я)о! »роиз н!)Ли гь ')пеи»)им)' 1)» '! ! ы. 11)',) )иычи л;)пи))чи ) )я 1») ')с )л и гс )ы ре!)лироиаиия ян.)))ю)ся: ир),П.))! )! ы!» п)и!,'» ))л')р«ч)))!») и) ! )и)л ),)))))рыс и)л!) ч)в)! я ир ! 1» и! ии, игр» сй и) ))ни и)!)иыз ш и»с за )»! ); 1 т, ! )к. !33!. !!р)„,.н)г !» н) )г) )са г»с)см рс) И)» )юрр)»)н и!" р)с !а ))))и!. ' ф) и кц.! ! оп ! ск ! ! 1'))),)и!»)н;)иия; — — показа)с.)и )ышс ган спс)счь! р))улпроиаш)я.
Показатез)г)т)и качсстиа явлюо)с)! слелующие величины; время регулирования (тр), уста)то)иип))аяс)! ошибка регулируемого параметра (Лрт„), коэффицие)п персрегулироааиия (а) и частота ког)оба!зц!! регулируемой вели'шпы ()р). Показатели ка')остин оирслслягот я перекоп»ой карактсрисгикой сис)смы, т. с. пзмсисиисч рогу,! )русчого параметра го а)зсз)сии ири л1»си')и!))ч. и.!мсисиии »толи))го сигнала (рис. 13.31), тт)зст)я рег~'.и)рон))иия ч), !'»рсл)с!»с)ся нем, в тсчси))с которого рс!)л!)русчып и»рач! гр лос)пгаст значения, равного 95Ъ оз за т)»иного, п к»рак)сриз) ст быстролействие с»сремы, Коэффициент псрсрсгулирования определяет заброс регулируемого параметра п пыра»кается слои) кзщей зааиспмостыо: ) Показатели ка )е )ра з ц)в).я чек»и )с ! ичи уело)шячи и,! проектирование с; г )! и )пр).тс.)янз! ч и )и,!» и)шм ланга!),)ьиог! ) таити и и чист и р ),)ироааиия.
538 ~! 11,Н ! ', к;!т:! 1! '!пни, ипим~ 1ип ! ' '!' и!и.!и!1 о и;! 1.!! е:и"и 1п '! !еп 1,!ч ~ и ! ! 1 ~с 1,!Р. Иои,!и 5ь1,~. 1 .И,и ~51 1 1,!попки. гаиовивгии,,! Игппб! и !5!гул!,51;1.5!1! п,!р:.! !. 5!и и 1!огут иа !нича!ься в, !г.!у5о!Ник !!рс.!С.Н5к: ~,б",о ..=..
сР, с. оро! йй5зфф«писнт:1е(оерс1ул!!ров!5иин о 1бо "Р5, Н5м к1я регузп1- 1и ванпя Р Оого сек, частота кплсбвний 55 =.4. Эгн требования явля!отея ориентировочныт1и п н кажло1! конкрстнот1 с:1",1ас 1!О!"~ т 'уитсствс"нно изт1сн5! Рьс5!, Структурная схема н иереааточиая функпин светел!!я регулирования '1«и 5! !и!с 1,И !«ь ~ !1: и!1рн! !о ! 5ес!у, и ' плт 5И5и5 55!!ГИ1а !ь !и~1 1п 5,,5555! ри: ир515ип ~ и.!и ие:!римо! ~ и 55~ ги1!н, В ла,к тим 5м И!5~!С!И!>5! !ь!1 и!! и !пни пипи 5.5~ !'Ги;!и;! !и; сис1с1! 11сгу55И;, о 5,55и я с р;ьь1,! Ии!мп рггу.!я!Прими и !5!55555;5!ь 1пг, прп к1- 1,.рпм И!к!; 551!511 я !и !пни!и !и:! 5!!а!5 ли кп !! 1в;!.
,5йс!5! Прим! р:1 р;и смо!рим си !с ъ!т рг!1.!И1иоиаиип т1П- и! Иии и 1 !\и рс Р1~5рпии55 !' р!! 5 ли!~ ! Ис! Игирнм!пи 1! й- Р! Г1ЛИР1!5ПЩПМ ПИРР!и!'!Р !и ЯК.!Н!"«Я !О!И!И1М5ПИЕПГ ГП 1- 1 ив 1и !гс !«~!И5 Рю~!5 11555111~ ипя и и и 1раг!и <~кп. ли ! лп г5 и5генс1!! !~!!!о. р! ! 1ь!Н1»р си !!пи!Ионин к !мп !Иен 1 оп ь~пл5!в! Ирин~1'!.П'и П 1с.!ЛЬИ1яп. 1т !ИМ С.1, 1,! И !с",!З р.Гуяпрьааипя ОПНСЬ5настея СЛЕ- 1,К ШИМИ ! ааисНПЯМИ: ! Уравнения'!и о!з!.сс1з 'регзлиривания: 55„— -- '1Р;,оГ;; — с„ор „й" ".
Ур:5вп ниямп и!мори!ельн гп б гана регулятора' Пяо - — йР"о „Гчио; о 1 Ро р Го ор ро уравнениями элсмен!Ив и! п злнп тельной связи: Р =-- Ргсо, ~~К Роно -5 К',ио „); 1 .с гт 5+11. гпе и,, -- напрягкенпе настройки. 'т!т - = йт, 11т;; Ф й й," ,р,) ! Игр - ~ 1 539 4. Урзвненияттп регулирующего органа: б; .=- 1(х бттт; К,У Ю' Р" 1'р„Р+1 По уравнениям 1 — 4 посгроим структурную схему системы регулирования, пюказанн)чо на рнс. 13.32. Перенесем сумматоры 1 и 2 в точку 3, получим структурную схему, показанную на рпс. 13.33. Рис.
!3.32. Структуриаи схема системы регулирования Р„ Передаточная функция регулятора (Р; „== Пт, )Р'„(Р'„,. (3'и,К" Кр в.с Р (13.40) Передаточная функпня настройки )(и У( з (Ри. с(Г р)Г р. Крб ° Передаточная функция замкнутой системы ~13.41) )т аб 1 + )ноб(пр — р (1ЗА2) (13АЗ) + К„бК, тК), К РнКРн С 'аб'Р Пере(аточиая функппя ошибки с)) ! б (1ЗА4) Подставив вместо передаточных функций объекта и регу. лятора их выражения в уравнение для Ф, получим Ксб (РР. сР + 1) (ГРР + 1] (Ти сР ~ 1] (Г» бР + 1) С тоб'Р Ф— ()~бР + 1) (УрсР + 1) (Ррр + 1) (Уи сР + 1) (Ри. Р + 1) + У~ тзиовившаяГя 01пиока рсГГ'!Яроваяяч, каи и вестно из !сории регулирования, определяе1:я по слезтьгьшей зависимости; (! 3.45) и При входнот! сигнал!, полавасхим! па вход систс!Я,1 в виде ! с11пш1чзтои фьнкции, шида пс == 1 ! ); Ис ((1) 1~ ' подстановки в урзвпеяие (!3.45) выражения для Ки получи!! и Д 11Д 'Д', Г„ 113с)б) с1(7 ,и ! + /Г„;,й 'д,; К Г А,"е 1 аК В«1ПО И ! Тра«Ш Пня 11:ьн11т), «Ш; ОКа р Г).И1р И«1НИИ 1СМ !«„1шпс, «м 1!1и! ш! !!о ффиппсн !ы ) си.!си!!Я двиг11с.ььнш! )сьзиовки, 1шмср!1!ел„- ИОГО ОВГдна и испол.
ар нптсльной связи. хь Характеристик!! регулятора (Кь Т;) по заданным показате,!Ят! нььь качества можно опрс- !ЕЛ!и Ь НЕСКОЛЬКИМИ спосооачи: ргь. — иостроениет! грз- ь-Р пип устойчивости; рис. !злз. птргиттрнчи схеме сн гемм ре- построснпе1! Пс'- ГтлНР пеппи р ргходной характеристики; — по корням характеристического уравнения. При расчете характеристик регулятора заданными величинами являю!ся Т„п, Кы, -.„;,. Необходимо определить постоянные времени и коэффициенты усиления элементов регулятора, В рассматриваемом примере такими величинами являются Т „, Т„Т„, Ти с, К. у, ((~, К, ре, Указанные величины определяют геомегрические размеры и характеристики упругих элементов регулятора. Очевидно, что все девять вели !ии определить не представляется возможным. Поэтому из уравнений равновесия п копструктнвпь!.х соображении назначают ряд коэффициентов усиления и постоянных времени и определяют другие.
К определяемым величинам можно отнести посгояпиыс времени регулирую!цс!о ити измерительного органа и их коэффициенты уси- ЛС1ШЯ. Г41 11ост!)пение границ устойчивое ги Ме~огг пос~!з ич ия гра.гиг п4чипо ти из ыгкен в 6 !О ?. г)~обгя построить иринину улойчивосги, необходимо воспользгвагься хзракгерпсгнчсским !равнением замкнутой спгстемьь Такпхг уравнением является з~гамсиатель передаточной . 1 и к пи л (! 3 АЗ).
Г!реобразовае знаменатель передаточной функппи, полу- ~ ~м харак вернстя шское уравнение в следукмцея виде: Х 1р) = пира —, п,р' -1 гг,, па -1 пыля =,' поп -!. п„(!ЗА?) где аа= — !1Т'; а, = ~~!1Т;и; а= ~ Птч; аг = Ц Т',.-' и,— П Т" --означает прои ш шии- п~ гояшгмх времени по й штук 1!а прим~ р: ~'.!1Т;=-т.,,т, . Т„„Т„,. ! Т,„Те „-1 Т, „Т,+ П)ль пам нег бхолпмо нос~!з шм грз~шпы устойчивости а плоско ги дв~ ч иа1шме~ргиг: ?,,„, ия. '1огта .арактери -зи шское уравиеии ° 11Л 4?) моп.шз записать в л ° тучоги и вилл ь? га .„ьТ,~ рггий? ?,а 1гпа -! Е~.,Тр„Ра Ргг?Р 1 Те „Р,' гоп! 1-! п„п 'ае=О, Р~ характеристическом уравнении сделаем замену р=Гм и е ' ' ==-соз-якая — гз!и-.„;,и и разделим его на игчцествепну~о и янину~о части, в результате чшо получим два уравнения с дв! мя исизвсстг~гями: Тп.о ис п,Тв о — — гга зйт".<,ам + па —— -О; и, У'„, + п, я)и -.„мч + т, —.
О, ) где и, =-Ь. б — ?гмаз -с 1; и„= с и — г,шг; ггпу~ †.. й„~я~ — - Ь.,~»", иа == г„а' — гвш'-' ! !. Из последних лиух !ранпснпй получим - «.. — ып с„им! -- иг, ссы с,ев) 3! П „с'е, и., со;-,, (13АО) ~ « — «„! ,! ; /!! — ып сосо~! яс! соа сеет ! Задавшись чистоп!5 ог О до со, определягот Тр,(ы) и ао!.е) и с!роя! ! рп!шпу устоп швосп!. 1!а рпс. 13.34 показана г!иня!та устой~и!иост!! для не- т,' которой дзиги гельн е!! установ- и" 1 !и к;! при различных значеи !ях времени запаздываниях -.„;. .
т,е !!остроеиие переходной характеристики 11срсходн1в харикгеристи- аси!еаеа6р ку системы рсгссп!ронинов при - гре ступенчатом пзмснсш!и входного си!пала мо,ьно !!осаронгь по мего:шке, пзлоьхспной в 3 10.6. 1!а злектроппо-молслпрзкпцих машинах переходная характеристика строится решением системы уравнений, опнсы- ! т„, ~еЯсл(д! Рис. 13.33. Пароходные характеристики си- т!ее!ы регтаироиаиии ри ва!ошнх систему регулирования при различных значениях постоянных времени Т; п козффппиентов усиления К!. В результате сравнения переходных х;!рактерисгик выбпрашгс'! те значения Т! и Кь ес!горые удовлетворягог заданным показателям качества На рис. !3,35 показаны графики 513 переходных характеристик для !та)ь'!и7п)ь!х значений аа и Тн„.
Из анализа граф«ко««пд!нь что прпсллсмь!мн свойсгвамп обладает система ре))лир«папин с аал-'2; Тн«==005 сск. Определение характеристик Регулятора по корням характеристического уравнения К;)рпктсрил!«кп 7!См) п)о«рс!).!Вгсфа !и) з«паиным пика«п лям ка пшт«п л«ш,!«) пр«6 !«,«шпп) с)«рсдс,!«ть по так пазы«немому с уш ч! ««о )!» хар ) к)срнсгичсскс7 ну 1р«ппсппш заик«1'!Он )ьн')смы, 1:с.!и кон[)фаянс«1ы таракт)'рис)«')сскоГ) равнения Х(Р) =-пара+ ... + игур; а.,Р)-) а,Р -! а„(13.50) по абсолютным значениям ра) полага!огся в пос,)етовательпасти аа<...- стз:'сз 17)агам то а)ссчснноса хаРактеРистичсскос ) рзн«1«ие имеет впд [8) Х (Р) == 1).Р ф а Р+ и„. (13з51) Сравнение рез,льтз!ов расчетов переходнь!х характеристик систем показывает, 'ыо замена характеристического уравн,- ния (13.50) «уссче)шь!и» (!35!) «е пригодпт к сушсствс«- ноп ошибке, влияеощсй на показа!с тп ка !сстпа шытемы, Козффишгснты харакгерплп'!еско!о )раш!ения (!3.51) для рассх!Вгрпваеи,)!! спстс !ы рсгу !прованпя определи« тся завил!ыосГямп (13 47).
Харак!еристн7!Сс!сос ур;)внснпе !'13 5!) «мест два кзрня Р! (13.5.')0 а, где я ==- —,, Ь) l „ .)а ! ы — — частота ко.)сбаппй перси« )ной х«рзк!Сри г«к«. Известно, '!)о «рс'мн р)Г!лиро«си1«5! пирс дсг!ясГс)1 лсйс) витсльпон и)ст! !о кор!ш харакгерил!шсского уравнения, ко торос можно опрс7)слить по прпол!оке«пой зав шимостп [Н) ;„=- (2,3.—;. 4,6) ---. (13.53) Устаповпвн!аяся ошибка рсг) .)пруех!ой Величины определяется уравнением (!3«16) К., (13.54) -!. К»лс)6 )К 7'л)С ' К 'л Гл гдс К,— коэффиииент усиления воз!!тн!ения.
г) !4 Срзвпивзя зпзмспзтель урзвпеиия (!3.54) и выражения иля коэффициентов характеристического уравнения (!347), можио записать, лопуская что тес=О, следующую зависимость: с,О ь гст' Ззкзниыми величинзми ЯвлЯюг~Я т„, вь ьРмт„. ИМеем тои УРавиении (!352! !!3.541 с тРемЯ исизпссгиымп ия аь о„, ко~орые мо.ьио опрслсл~пь квк фуикиии покиззтслей кзчествж Из уращгеипя 1!3.54) оирелеляем коэффиииепг ха — ЗРк., м ии ВРт. то (13.55) Из уравиеиий (13.53) и !!353), используя 1!'.~.35), оиреде.тяем коэффнциепгы о, и аз 46 —; г(' и "Рк тл (13.55) вЬРе гст К.„-.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
