Попов Д.Н. - Динамика и регулирование гидропневмосистем (1067565), страница 77
Текст из файла (страница 77)
а) Рис. 14.33. Переходные процессы в влектропневнетическои приводе Главная отрицательная обратная связь в структурной схеме привода содержит звено с передаточной функцией )Р' (з) = Т* и+К', которая легко преобразуется в передаточную функцию последовательного соединения пропорционального звена и форсирующего звена первого порядка: )в' (з)=К:, ~ — из+1). Кеес Эта обратная связь создается с помощью электрических датчиков скорости и положения выходного звена.
Если исключить датчик скорости, то привод будет иметь только обратную связь по положению, как описанный в ~ 14.6 электрогидравлический следящий привод. Влияние обратной связи по скорости можно иллюстрировать переходными процессами, которые даны в работе (13) по результатам исследования на аналоговой вычислительной машине линейной модели привода: На рис.
14.33, а показан переходный процесс, вычисленный при отсутствии позиционной нагрузки (Й„=О) и при отключенном датчике скорости (Т*„= 0), а на рис. 14.33, б изображен переходный процесс, полученный для тех же условий, но при включенном датчике скорости. 405 44ЛК ВЛЬКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СЛЕДЯЩИЕ ПРИВОДЫ С ОБЪЕМНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ Электрогидравлический следящий привод с объемным регулированием имеет силовую часть, состоящую из регулируемого объемного насоса, гидродвигателя, вспомогательных устройств, и управляющую часть, которой служит электрогидравлический привод с дроссельным регулированием.
Электрогидравлические приводы с объемным регулированием различаются по принципиальной схеме, по конструкции гидромашин силовой части, по виду элементов управляющей части, по типу корректирующих устройств и другим признакам [101. На рис. 14.34 дана схема электрогидравлического сле- Рис !4.34. Схема элекгрогидравлического следящего привода с объемимм рсгулироваиием дящего привода с объемным регулированием, силовая часть которого представлена насосом 2 с приводом от электродвигателя 1 и гидромотором 3.
Вал гидромотора через редуктор соединен с управляемым объектом 4. Вместо гидромотора может быть применен гидропилиндр. В этом случае редуктор не используется. С валом гидромотора соединен также электрический датчик 5 обратной связи, напряжение на выходе которого изменяется.пропорционально углу поворота вала гидромотора. Кроме такого датчика может еще устанавливаться электрический датчик угловой скорости вала. Сигнал от датчика обратной связи поступает на вход усилителя 6, к выходу которого подключен электромеханический преобразователь 7, управляющий заслонкой гидравлического усилителя с золотником 8. Этот золотник, в свою очередь, управляет гидроцилиндром 9, шток поршня которого рычагом связан с регулирующим Рис.
!4.35. Схема золотника с обратной связью ог гидронилиндра через пружины управляющий насосом 2. Если для питания электрогидравлического привода с дроссельным регулированием (управляющей части) требуется более высокое давление, чем для подпитки силовой части, то устанавливается редукцнонный клапан (изображен на схеме штриховыми линиями) или применяются два вспомогательных насоса, Вспомогательные насосы обычно приводятся от электродвигателя 1 основного насоса. Входным сигналом, который отслеживает привод, перемещая на требуемый угол управляемый объект, служит напряжение и„„ подводимое к усилителю от какого-либо автоматического устройства, вычислительной машины или задаваемого оператором вручную с помощью потенциометра.
Структурная схема рассмотренного следящего привода может быть составлена из структурных схем силовой и управляющей частей. При этом в ранее полученные структурные схемы электро- гидравлического привода с дроссельным регулированием, используемого в качестве управляющей части, следует внести изменения, вызванные наличием обратной связи от поршня гидроцилиндра к золотнику гидроусилителя.
При такой обратной связи вместо уравнения (14.21) должно быть написано уравнение Ых, 'и' . прг аа я =г' —,г'+ — ' — г+г у а си ои нГ ос си а 114.116) органом насоса. От штока гидроцилиндра имеется силовая обратная связь к золотнику, осуществляемая рычагами 10, которые воздействуют на нагружающие золотник пружины.
Благодаря такой обратной связи обеспечивается пропорциональная зависимость перемещения штока гидроцилиндра оттока управления электромеханического преобразователя и тем самым в контуре привода исключается одно интегрирующее звено. Вспомогательные устройства, необходимые для работы силовой части, применяются такие же, как и в рассмотренном 'в гл. Х1П гидроприводе с объемным регулированием. Эти устройства показаны на схеме условными обозначениями. Отличительной особенностью электрогидравлического привода является то, что от вспомогательного насоса не только производится подпитка рабочей жидкостью силовой части привода, но этой жидкостью под давлением питается и электрогидравлический привод с дроссельным регулированием, и О о О. О О и з и 3 о о Ф О О О о о о о Х Ы О О.
с О о О Ы Ю О гс о Ф и » М » О г" гг о О. в котором последний член учитывает расход жидкости, обусловленный движением толкателей 1, связанных с пружинами 2 золотпг~х ника 3, Р„= —" (рис. 14.35). ос 4 В реальных гидроусилителях объем 1'у обычно достаточно мал, что позволяет пренебрегать сжимаемостью жидкости, заключенной в атом объеме. С таким допущением из уравнений (14.?) и (14.116) находим К О ~ Р о 4 х Ру= й уру ос — — (14.117) оуру Пренебрегая, как и ранее, массой золотника и трением, величину управляющего перепада ру давления определим из условйя равновесия золотника: 2 (сор+ сгх) 2сор (14. 118) Из уравнений (14.117) и (14.1!8) после обычных преобразований можно получить уравнение гидроусилителя, имеющего силовую обратную связь от гидроцнлиндра к золотнику.
В изображениях по Лапласу это уравнение записывается в виде (Т„уа+ 1) х, (а) = =К„~й,() — (Т'„+1)кхх (). (!4.119) В уравнение (14.1!9) кроме постоянной времени Т и коэффициента усиления К„л гидро- усилителя, содержащихся в передаточной функции (14.27), вхо- дит постоянная времени силовой обратной связи Тес =Р,Г„(2Кд', сяи и коэффициент передачи силовой обратной связи "яр К„= —. = ...+... Внеся в соответствии с уравнениями (14.!!8) и (14.119) изменения в показанную на рис.
14.!6 структурную схему прямой цепи электрогидравлического привода с дроссельным регулированием и присоединив к ней последовательно структурную схему силовой части гидропривода (рис. 13.5), получим структурную схему прямой цепи электрогидравлического привода с объемным регулированием. После замыкания этой цепи обратной связью с учетом звеньев, описывающих усилитель и обмотку управления электромеханического преобразователя, будем иметь структурную схему всего следящего привода. Рис.
14.37. Структурная схема электрогидравлического следящего привода с объемным регулированием, имеющего идеальный электро- гидравлический усилитель Такая структурная схема, построенная при К„ К; =- О, дана на рис. 14.38. На схеме указаны три не применявшиеся ранее коэффициента передачи: К„„, К„, и Кр„,. Первый из этих коэффициентов определяется передаточным отношением механизма, соединяющего шток гидроцилиндра с регулирующим органом насоса объемного гидропрнвода; второй — отношением плеч рычагов силовой обратной связи; третий Кр„, — 2с„р/Р,. В ряде случаев постоянные времени Т „и, Т„, Т„и Т;,оказываются значительно меньше постоянных времени Т„„, Т„, Т„', н Т,. Тогда усилитель и отдельные звенья электрогидравлического усилителя управляющей части привода можно представить пропорциональными звеньями, после этого структурная схема приводится к изображенной на рис.
14.37. Проверка устойчивости такой структурной схемы выполняется в обычной последовательности: сначала проверяется устойчивость внутреннего контура, затем находятся логарифмичес- кая амплитудная и фазовые чатотные характеристики этого замкнутого контура, а затем строятся логарифмические частотные характеристики разомкнутого по основной обратной связи контура всего привода.
Здесь был рассмотрен электрогидравлический следящий привод с объемным регулированием, у которого ошибка пропорциональна скорости вращения гидромотора. Такие приводы относят к позиционным следящим системам. Известны также электрогидравлические приводы с объемным регулированием, работающие в основном с ошибкой по ускорению вала гидромотора. Эти приводы являются скоростными следящими системами. 4 $4Д2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
