Слайд 12.2
Принципиальная схема (а) и структурная (б) схемы гидропривода с жёсткой и обратной связью
При смещении золотника вправо от нейтрального положения поршень цилиндра начнёт перемещаться влево. При этом за счёт обратной связи гильза будет двигаться вправо, вслед за золотником. Ширина окон для прохода жидкости в цилиндр становится все меньше и скорость перемещения поршня по мере его движения снижается. Когда гильза «догонит» золотник, каналы отвода и подвода жидкости перекрываются и поршень останавливается, т. е. гильза повторяет движение золотника. При этом на установившихся режимах каждому положению гильзы и золотника соответствует своё положение поршня.
ЖОС придаёт гидроприводу два новых свойства:
1) На установившихся режимах появляется однозначная и пропорциональная связь между входным и выходным сигналами.
Э
то
отражает статическая
характеристика
гидропривода с ЖОС (см. рис.).
рис.
2) На неустановившихся режимах ЖОС обеспечивает уменьшение скорости выходного сигнала пропорционально самому изменению этого сигнала.
Получим уравнение динамики гидропривода с ЖОС.
Связь между
координатами гильзы и штока определяется
зависимостью
,
где а,
в
– плечи рычага обратной связи (слайд
12.2).
Ранее для гидропривода мы получили уравнение динамики в виде .
При наличии ЖОС
можно записать
или
; 
Таким образом,
скорость изменения выходного сигнала
зависит не только от величины входного
сигнала
,
но и от выходного сигнала
скорость
уменьшается.
Гидропривод с ЖОС используется в качестве следящего привода в управлении рулевыми поверхностями самолётов. Золотник с помощью тяг соединяется с ручкой (штурвалом) управления самолётом. Шток поршня подсоединяется к рулю. Движение ручки с определённым передаточным отношением отслеживается рулём.
Уравнение динамики можно преобразовать к виду.
,
где (1)
- постоянная
времени.
- коэффициент
усиления.
Передаточную функцию гидропривода с ЖОС можно получить из уравнения (1) или свёртыванием структурной схемы (слайд 12.2)
,
т.е. гидропривод, являющийся интегрирующим звеном, при наличии ЖОС превращается в инерционное звено, и улучшает динамические характеристики систем управления, т. к. способствует ограничению колебаний (рис.).
Переходный процесс
.
Однако, улучшая динамические свойства
автоматической системы, ЖОС изменяет
её статические характеристики в
нежелательном направлении, т. к. появляются
статические ошибки системы.
В.3. Изодромная обратная связь. Принцип действия, статическая
и динамическая характеристики
Изодромная обратная связь (ИОС) позволяет получить хорошие динамические свойства системы управления при сохранении статических свойств гидропривода. При этом эффект обратной связи проявляется в переходном процессе, а на установившихся режимах обратная связь как бы исчезает. Поэтому изодромную обратную связь иногда называют гибкой.
Рассмотрим гидропривод, охваченный золотниковой изодромной обратной связью (слайд 12.3). В цилиндре гидропривода вместе с основным поршнем размещён поршень изодрома 2. Шток поршня изодрома одновременно является и золотником, имеющим пояски 3. 4. Шток поршня изодрома соединён через рычаг обратной связи с гильзой. К золотнику изодрома подведены каналы питания, слива и канал 5 из межпоршневой полости. В канале 5 поставлен дроссель 1. В системе управления золотник подсоединяется к измерительному устройству, а шток поршня – к управляющему органу.