Статья: Идентификация автономного электрогидравлического следящего привода

Автономные электрогидравлические следящие приводы (ЭГСП) с дроссельным регулированием широко применяют в различных отраслях техники. Для выбора оптимального проектного варианта ЭГСП необходимо иметь комплекс проблемно-ориентированных математических моделей. В такой комплекс входят математические модели, описывающие динамику ЭГСП. С помощью этих моделей можно находить показатели качества процессов управления, которые относятся к числу важных критериев при оценке проектных вариантов ЭГСП. В статье на примере одного из распространенных типов автономного гидропривода изложена методика определения вида и параметров математической модели, предназначенной для использования в дальнейшем при решении задачи многокритериальной оптимизации системы с автономным ЭГСП [1].

Рис.1

Конструктивная схема рассматриваемого ЭГСП дана на рис.1.[2]. Электродвигатель 1 приводит во вращение трехшестеренный насос 2, который создает потоки рабочей жидкости, направляемой к золотниковым плунжерам 3. В отсутствие подводимого от электронного усилителя сигнала жидкость через окна, открытые золотниковыми плунжерами, поступает на слив. Вследствие равенства площадей окон разность давлений в полостях гидроцилиндра 4 равна нулю и поршень 5 вместе со штоком 6 неподвижны. При наличии сигнала в виде напряжения на концах обмотки 7 электромеханического преобразователя (ЭМП) происходит поворот качалки 8 по или против хода часовой стрелки в зависимости от полярности сигнала. Поворот качалки вызывает перемещение золотниковых плунжеров, увеличивающих открытие одного окна и уменьшающих открытие другого. Соответственно давление в одной полости гидроцилиндра уменьшается, а в другой – увеличивается. Под действием силы, созданной разностью давлений в гидроцилиндре, поршень 5 перемещается до тех пор, пока сигнал обратной связи от датчика 10 не компенсирует входной сигнал . Установленные на напорных магистралях насоса предохранительные клапаны 9 ограничивают чрезмерное повышение давления в гидроцилиндре. Элементы 3,8 образуют однокаскадный гидроусилитель (ГУ).

Воспользовавшись описанной в [3] методикой, математическую модель ЭГСП можно представить системой уравнений

С начальными условиями (t=0)

Переменные состояния системы представлены в виде:

; ; ,

где – ток управления, – перемещение золотниковых плунжеров гидроусилителя, – перемещение штока гидроцилиндра.

Остальные величины определяются с помощью приведенных ниже формул:

Значение электрического сигнала ошибки

,

где – входной сигнал управления ЭГСП.

Уравнение сигнала обратной связи

,

где – коэффициент передачи датчика позиционной обратной связи.

Напряжение на выходе электронного усилителя (ЭУ)

,

где – коэффициент усиления ЭУ.

Напряжение на входе в обмотки управления ЭМП

,

где - сопротивление обмоток ЭМП, - сопротивление выходного каскада электронного усилителя, – индуктивность электромагнитной части ЭМП.

Постоянная времени и коэффициент передачи обмоток управления ЭМП:

,

Уравнение движения элементов узла управления (УУ):

,

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--