Статья: Идентификация автономного электрогидравлического следящего привода
Угол поворота качалки ЭМП:
,
где 
- коэффициент передачи ЭМП.
Перемещение золотниковых плунжеров
где 
- коэффициент передачи, связывающий перемещение золотниковых плунжеров с углом поворота качалки ЭМП.
Уравнение линеаризованной расходно-перепадной характеристики
,
где 
– разность давлений в полостях гидроцилиндра, 
– расход рабочей жидкости, обеспечивающий движение поршня гидроцилиндра; 
и 
- коэффициенты преобразования в расход жидкости перемещения золотниковых плунжеров и разности давлений в полостях гидроцилиндра соответственно.
Постоянная времени гидропривода:
,
где, 
– рабочая площадь поршня.
В приведенную выше систему четырех дифференциальных уравнений не входит уравнение, описывающее нагрузку на выходное звено ЭГСП. Эта нагрузка может быть различной в зависимости от условий, в которых используется ЭГСП. В рассматриваемой далее экспериментальной установке нагрузка на выходное звено ЭГСП проявляется при частотах, значительно превышающих частоты ненагруженного привода, что дает основание не учитывать такую нагрузку при идентификации привода. Принятое упрощение исходной математической модели уменьшает неопределенность исследуемой системы и не влияет на достоверность определения параметров, зависящих от конструкции ЭГСП.
Идентификация параметров ЭГСП была проведена на экспериментальной установке, имеющейся в лаборатории динамики и регулирования кафедры гидромеханики, гидромашин и гидропневмоавтоматики МГТУ им. Н.Э.Баумана [4]. Схема установки представлена на рис.2.
Рис.2
На схеме показаны: электромеханический преобразователь (ЭМП), однокаскадный гидроусилитель, исполнительный гидроцилиндр (ГЦ) и датчик позиционной обратной связи (ПОС). Питание гидроусилителя жидкостью под давлением обеспечивается трехшестеренным насосом (НС), смонтированным в одном корпусе с другими элементами привода. Входные сигналы поступают от электронного низкочастотного генератора периодических колебаний, входящего в состав прибора “Система анализа передаточных функций” (САПФ). С помощью регулятора установки нуля (уст. “0“) можно изменять начальное положение выходного звена ГЦ.
При работе установки электрический сигнал с выхода САПФ в виде гармонически изменяющегося напряжения 
поступают на вход ЭМП, управляющего положением золотниковых плунжеров 3 (рис.1) в ГУ. Вследствие периодического смещения плунжеров от нейтрального положения происходит периодическое изменение разности давлений в полостях ГЦ и поршень 5 ГЦ вместе с его выходным звеном совершают колебания, близкие к гармоническим. Частота и амплитуда колебаний выходного звена привода при гармоническом входном сигнале поддерживается благодаря ПОС.
Описанный режим работы установки использовался при определении экспериментальных характеристик ЭГСП. При этом выходной величиной являлось перемещение штока ГЦ. Входной сигнал 
для ЭГСП формировал низкочастотный генератор САПФ. Регистрируемый сигнал от датчика положения штока ГЦ поступал в блок регистрации САПФ. Данный блок выделяет первую гармонику сигнала и вычисляет координаты логарифмических частотных характеристик исследуемой системы.
Эксперименты проводились при различных значениях амплитуды входного сигнала. Для каждого значения этой амплитуды измерялись значения амплитуды и фазы при разных частотах входного сигнала.
Результаты экспериментов были оформлены в виде логарифмических амплитудных и фазовых частотных характеристик.
Точность измерений с помощью САПФ проверялась путем сравнения показаний прибора с частотными характеристиками, полученными при моделировании апериодического звена первого порядка (рис.3). Моделирование осуществлялось на аналоговой вычислительной машине (АВМ), что позволило при необходимости учесть влияние электрических линий, передающих сигналы от датчиков ЭГСП к проверяемому прибору.
Uвх = 0,91 В
Рис.3
Постоянная времени и коэффициент усиления апериодического звена имели соответственно следующие значения: 
[c], 
.
Тарировка показала, что САПФ обеспечивает достоверные значения параметров частотных характеристик.
Ряд экспериментов, проведенных на установке, позволил получить логарифмические амплитудные (ЛАХ) и фазовые (ЛФХ) частотные характеристики реального ЭГСП. Эти характеристики вместе с рассчитанными по математической модели ЭГСП показаны на рис. 4-6. Значения коэффициентов математической модели, полученные после идентификации ЭГСП, приведены ниже в таблице:
|
К-во Просмотров: 251
Бесплатно скачать Статья: Идентификация автономного электрогидравлического следящего привода
|