книги из ГПНТБ / Шевяков, Алексей Андреевич. Автоматика авиационных силовых установок учебник для авиационных вузов

328 Глава VIII. Автономные системы регулирования ТРДФ и ТВД

Из этих условий определим выражения для ФТп и ФлГ, т. е.

Из этих уравнений видно, что система является полностью авто­ номной, так как от возмущения Х° изменяется только число оборо­

что по форме соответствует ранее полученному выражению

(8.11),

Воспользовавшись далее теми же передаточными функциями

В этих уравнениях принята зависимость UU—k'k= 0, которая получается из предпосылки, что в установившемся движении ре­ жим основного контура не изменяется при изменении режима фор­ сажного контура. Это означает, что в уравнениях движения объекта

регулирования [первые два уравнения (8.2)] Хп= Хт4= Х От= 0 и поэтому они сводятся к следующему:

откуда и следует указанная выше зависимость между коэффициен­ тами усиления (при р = 0).

Сравнение по величинам интегральных погрешностей

Как отмечалось выше, для максимальных режимов работы дви­ гателя необходимо получать процессы, близкие к монотонным. Поэтому расчет системы будем вести на получение минимума инте­ грала вида

о

Выбирая минимум (8. 24), приближаем процесс к экспоненци­ альному с постоянной времени Т и тем самым приближаем его к монотонному. При этом нужно иметь в виду, что уменьшение зна­ чения Т связано с увеличением быстродействия системы и увеличе­ нием колебательности, а увеличение значения Т дает более плав­ ные процессы, приближающиеся к монотонным.

Для вычисления (8. 24) разделим его на два интеграла

Первый интеграл представляет собой обычную квадратичную погрешность. Если исходное уравнение движения имеет вид

в (8. 27) столбца т—k + \ столбцом

ап—1

ап

0

о

332 Глава VIII. Автономные системьХ регулирования ТРДФ и ТВД

Коэффициенты Bm, Bm_ i . . . вычисляются по формулам

Вт—1= b‘m—1 ^ЬтЬт—2»

Вт—2 ~ Ьт—2 ‘^^т—1^т—3

Bk—b\ — 2bk+\bk~i -\~ 2b^+2^k—24" • ■ • + 2 (—\)libmb2k—ml

Bo = b l

Для вычисления второго интеграла (8.24а), продифференцировав уравнение

(8. 25), получим

где

334Глава VIII. Автономные системы регулирования ТРДФ и ТВД

Всоответствии с (8.24) получаем окончательно

1 v 1 / > >

4 ч о

1[ V

!^ 1 . 1 *

№ система 1.2.3 неавтономная

с частичной 4 автономностью

5 автономная

Фиг. 8. 3. Изменение значения Jn и JTi в зависимости от значений коэффициентов усиления регуляторов при возмущении Z0{\],

Далее в соответствии с (8. 34) определяем значения У* и УГ4, причем для процессов по числам оборотов принимаем Т = 2, а по температуре газа Т = \. За возмущение принимаем перенастройку регуляторов с помощью устройства объединенного управления, уравнение движения которого принимаем в виде

где mi = 4,0. Кроме того, за возмущение принимаем также и изме­ нение проходного сечения реактивного сопла XF [1]. На фиг. 8. 3 и 8. 4 приведены кривые изменения Л, и У7-4 при указанных возму­ щениях как функции обратных величин коэффициентов усиления регуляторов (для того же двигателя).

с протеканием значений Jn и JT4 является то, что для неавтономной системы величины /„ и JTi зависят от параметров обоих регулято­ ров, поэтому выбор оптимальных значений их затруднен. Кроме того, сами величины /» и 3Т4 имеют несколько большие значения для неавтономной системы. На фиг. 8. 5 приведены переходные процессы по Х„ и ХТ4, для которых параметры регуляторов выбра­ ны по лучшему их сочетанию.

Фиг. 8. 4. Изменение значений J п и Jp4 в зависимости от зна­ чении коэффициентов усиления регуляторов при возмущении

ХР Ш-

На этой фигуре видно, что с автономной системой получаются

устройств, остаются справедливыми и для регуляторов со стабили­ зирующими устройствами, но количественное различие в показа­ телях качества процессов между автономной и неавтономной систе­ мами сглаживается.

Рассмотренная система автономного регулирования соответ­ ствует укрупненной структурной схеме на фиг. 8. 1, когда сигналы от дополнительных устройств суммируются с основными перед вхо­ дом в объект регулирования. Но может быть и другая схема сум­ мирования сигналов, например на выходе из объекта регулирования или в какой-либо другой точке цепи.

На фиг. 8.6 приведена укрупненная структурная схема, когда