Цифровая модель эгу с регулировкой ограничения максимальной скорости

Х_зол.

Х_М

Рис.7.4.6

Схема электронной (цифровой) модели электрогидравлического усилителя мощности или сервопривода.

Подстройка модели в определённых пределах под контролируемый объект путём уменьшения максимальной скорости изменения контролируемой координаты по сигналу рассогласования. Здесь К1, К2, К3 – масштабные коэффициенты; Х_зол.- измеренное положение золотника гидрораспределителя.

Система подстройки модели настраивается таким образом, что бы при изменении параметров эксплуатации, в статических и близких к ним квазистатических режимах выходная координата модели Хм практически не отличалась от контролируемой координаты сервопривода.

Цифровая модель эгу с подстройкой текущей скорости золотника

Х_зол.

Х_М

Рис.7.4.7

Схема электронной (цифровой) модели электрогидравлического усилителя мощности (ЭГУ).

Подстройка модели в определённых пределах под контролируемый объект путём уменьшения текущей скорости изменения контролируемой координаты с увеличением рассогласовании между выходными координатами модели и контролируемого объекта. Здесь К1, К2, К3 – масштабные коэффициенты; к4, к5 – параметры звена задержки; Х_зол.- измеренное положение золотника гидрораспределителя.

При изменении условий эксплуатации ЭГУ его выходная координата Х_зол может существенно отличаться от координаты его модели Хм. При этом появится сигнал , который может превышать порог срабатывания детектора отказов . Однако блок подстройки модели не позволяет модели слишком быстро изменять значение её выходной координаты Хм вслед за изменением , так, как это показано на рис.7.4.8.

Рис.7.4.8

Переходные процессы в системе контроля исправности ЭГУ по перемещению золотника Х_З(t) путём сравнения с выходной координатой цифровой модели ЭГУ - Х_М(t). Приведены кривые переходных процессов в случае модели с подстройкой модели по скорости (см. рис.7.4.7) и без подстройки.

В систему встроенного контроля перед детектором отказов дополнительно включается фильтрующий элемент в виде апериодического звена с постоянной времени 0.015 – 0.02с. Этот фильтр необходим для того, чтобы исключить ложное срабатывание системы встроенного контроля при появлении в электрических цепях пиковых помех. За меру исправности ЭГУ принимается сигнал рассогласования ^, а условие исправности ЭГУ: d < . На практике настройка детектора отказов составляет Х_ДО=13.6% - 30% от максимального значения контролируемой координаты. При выходе сигнала d за границу настройки детектора отказов после некоторого запаздывания детектор отказов формирует сигнал для отключения неисправного канала и перевода привода в пассивное состояние – режим демпфера.

Тема 8. Автономные электрогидравлические приводы летательных аппаратов с объёмным регулированием скорости выходного звена.

Автономные электрогидравлические приводы с регулируемым рабочим объёмом насоса.

Передача энергии к рулевым приводам по электрическим линиям всегда привлекала конструкторов летательных аппаратов в части гибкости соединений и упрощения эксплуатации энергетических систем. Далее мы будем использовать термин «автономный электрогидравлический привод» в смысле привода, в котором исполнительный механизм – гидравлический, а энергия к этому исполнительному механизму подводится электрическая, по проводам. Для такого привода централизованная гидравлическая система не требуется. Привод включает в свой состав источник гидравлической энергии в виде насоса. Автономные электрогидравлические приводы прошли большой путь развития. В первых моделях таких приводов в качестве источника гидравлической энергии использовались аксиально-поршневые насосы с вращающимся блоком насосов или кинетором и изменяемым рабочим объёмом.

Первые автономные рулевые электрогидравлические приводы на борту летательных аппаратов появились много лет назад (в 1944 году такие приводы применялись для управления полётом германской ракетой ФАУ-2) и были построены в соответствии с общей принципиальной схемой, которая показана на рис.8.1.1.

Первые автономные рулевые электрогидравлические приводы на борту летательных аппаратов появились много лет назад (в 1944 году такие приводы применялись для управления полётом германской ракетой ФАУ-2) и были построены в соответствии с общей принципиальной схемой, которая показана на рис.8.6.1.

Рис. 8.1.

Общая схема построения традиционного автономного электрогидравлического привода с насосом переменной производительности.

Здесь приняты следующие обозначения: Uупр – сигнал управления; Кус – коэффициент усиления электрических сигналов; q(γ) – рабочий объём насоса, изменяющийся с изменением угла наклона шайбы или блока цилиндров; nн – скорость вращения ротора насоса; Qн – объёмный расход рабочей жидкости на выходе насоса; Fн – внешняя сила; Хп – перемещение поршня; Р1, Р2 – давление в полостях гидроцилиндра; Кос – коэффициент позиционной обратной связи.

Вал электродвигателя в таком приводе вращается постоянно с максимально возможной скоростью (n_max). Рабочий объём аксиально-поршневого насоса, которые в основном применяются в таких приводах, изменяется путём поворота блока цилиндров или наклонной шайбы с помощью механической пространственной передачи, которая работает постоянно в режиме нагружения шарнирных соединений. Для поворота наклонной шайбы необходим специальный сервопривод, преобразующий электрические сигналы в изменение рабочего объёма насоса (q). Нетрудно видеть, что скорость выходного звена привода в первом приближении определяется соотношением:

. (8.1)

Здесь входным сигналом в исполнительный механизм привода является поворот наклонной шайбы или блока насоса. Представленная схема показывает лишь общий принцип управления выходным звеном привода. Схема привода объемного регулирования, более приближенная к реальности, показана на рис.8.2.

Рис.8.2.