Лабораторная работа 9 следящая система (гидроусилители рулевого управления)

Цель работы — изучить назначение и устройство следя­щих систем, применяемых в с.-х. производстве, научиться строить функциональные и структурные схемы следящих систем и проверять их на устойчивость.

Назначение следящей системы — отрабатывать управ­ляющий сигнал со стороны водителя, следить за положением рулевого колеса. Следящие системы являются замкнутыми системами автоматического регулирования.

Порядок выполнения работы

1. Познакомьтесь с устройством наиболее распространен­ных в сельском хозяйстве следящих систем — гидроусили­телей рулевого управления тракторов. Проследите механи­ческую связь перемещений золотника и штока гидроцилинд­ра, а также заполнение и слив масла из полостей гидроци­линдра во всех положениях золотника.

2. Постройте функциональную и структурную схемы сле­дящей системы для трактора МТЗ-80. При составлении функциональной схемы нужно учесть воздействия: управ­ляющее — со стороны водителя g (t), подвод энергии извне (подача масла) Qo, внешнее — на объект управления (трак­тор) f (t), наличие главной обратной связи системы (зри­тельной) через водителя и информацию водителю о задаче управления. Кроме зрительной обратной связи укажите в функциональной схеме механическую обратную связь самого гидроусилителя. В схеме должны быть отражены функции элементов (объект управления, водитель, преобразующие элементы, усилитель и исполнительный механизм). На стрел­ках, соединяющих элементы, указать, что передается — ли­нейное или угловое перемещение.

1. Структурную схему составьте только для гидроусили­теля, замкнутого обратной связью. Передаточную функцию гидроусилителя как интегрирующего звена соедините после­довательно с передаточной функцией всех инерционных масс рулевого механизма (апериодическое звено первого по­рядка).

3. По структурной схеме запишите уравнение для регу­лируемой величины в операторном и дифференциальном ви­дах. Проверьте на устойчивость разомкнутую и замкнутую системы.

4. Определите коэффициент передачи между угловым перемещением рулевого колеса α и угловым перемещением сошки β гидроусилителя руля. Для этого постройте статическую характеристику β=fα.

Отчет о работе должен содержать ответы по пунктам 2, 3, 4, 5.

Лабораторная работа 10

РАСЧЕТ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ПРИ РЕГУЛЯРНЫХ

И СЛУЧАЙНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Цель работы— изучить методику аналитического расче­та линейных систем автоматического регулирования при ре­гулярных и случайных воздействиях.

Общие указания

После разработки принципиальной схемы какой-либо кон­кретной САР проводится разбивка ее на элементарные звенья и составление функциональной схемы. Для каждого из звеньев, используя принцип малых отклонений от избран­ного равновесного режима, составляют их уравнения. Со­ставленные дифференциальные уравнения переводят в опе­раторную форму и на этой основе составляют структурную схему системы. Проверяют систему на устойчивость одним из известных методов. Для оценки качества системы исполь­зованием прямого и обратного преобразования Лапласа на­ходят ее переходную характеристику. Для оценки стационар­ного случайного воздействия необходимо иметь ее характери­стики в виде математического ожидания (среднего значе­ния), дисперсии (или среднеквадратического отклонения) и нормированной корреляционной функции. Используя спект­ральные методы оценки точности линейных систем, получают математические ожидания и дисперсии всех переменных систем и прежде всего выходной переменной. Изменяя па­раметры системы и характеристики случайного воздействия в необходимых пределах, оценивают их влияние на характе­ристики выходной переменной.