С РЕГУЛЯТОРОМ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 33Следующая ⇒

Исследованием на устойчивость устанавливается влияние на неё характеристик дизеля, винта, датчика скорости, катаракта, рычага. Для исследования применим критерий устойчивости Гурвица. Если исходить из системы уравнений САУ ГД в виде (25.6), то характеристическое уравнение САУ будет 4-го порядка. Исследование с помощью критерия Гурвица будет довольно громоздким. Если учесть реально существующие соотношения между постоянными времени элементов САУ

Т_р <T _Г << Т_К < Т_Д , (27.1)

то в первом приближении можно пренебречь очень малыми постоянными времени Т_р и T _Г, приняв их равными нулю, и исследовать устойчивость САУ ГД по упрощенной системе уравнений, вытекающих при названных допущениях из (25.6),

(27.2)

В этой системе уравнений входных сигналов два: Dl и Dy, а выходных - три: D z, Dw и D y. Для линейных САУ свойство устойчивости не зависит от вида и величины входных сигналов. Это важное положение обосновывается довольно просто. Так, например, при исследовании устойчивости по критерию Гурвица используется характеристический многочлен (7.2) передаточной функции замкнутой САУ. Характеристический же многочлен, как следует из (7.1), представляет собой многочлен, на который умножается только выходной сигнал САУ, но не входные сигналы. Поэтому можно принять Dl=0 и Dy=0, и система (27.2) преобразуется в более простую для анализа устойчивости систему

(27.3)

Исключим из (27.3) сначала D z

а затем исключим D y

(27.4)

Характеристическое уравнение САУ ГД

(27.5)

Так как характеристическое уравнение имеет 2-ю степень, то для устойчивости САУ достаточно, чтобы все коэффициенты уравнения (27.5) были бы положительными числами. В характеристическом уравнении постоянная времени Т_К всегда положительное число. Знак постоянной времени Т_Д совпадает с знаком фактора устойчивости F _Д дизеля. Обычно F _Д >0, иначе ГД невозможно бы было управлять в ручном режиме. Значит коэффициент Т_ДТ_К при старшей производной р² в характеристическом уравнении положительное число. САУ будет устойчива при условии, что коэффициент при р и свободный член уравнения (27.5) также положительны:

(27.6)

С учётом ранее определённых переменных

рассчитываем значения

и преобразуем систему неравенств (27.6) к виду

(27.7)

После преобразований (27.7) получим

(27.8)

Из предыдущих расчётов регуляторной характеристики следовало, что минимальная неравномерность d достигается при оптимальной жесткости с₂ пружины центробежного датчика скорости. При этом фактор устойчивости F _Ц » 0, что примем во внимание при анализе неравенства (27.8).

Второе неравенство системы (27.8) будет выполняться при подключенном катаракте, когда с₁ >0 и достаточно большом значении коэффициента передачи i рычага 3 РЧВ.

Первое неравенство системы выполняется при тех же условиях на значения с₁ и i. Нужно учесть также то, что постоянная времени Т_К катаракта зависит от с₁ (см. 25.5), и упругое подключение катаракта способствует устойчивости работы РЧВ.

Выводы по результатам расчётов устойчивости и регуляторной характеристики:

1. Для уменьшения неравномерности регуляторной характеристики и, следовательно, повышения точности регулирования частоты вращения винта в центробежном датчике скорости нужно применять не очень жесткую пружину с₂ (график 2 на рис.26.1) и одновременно увеличивать передаточное число i рычага регулятора.

2. При указанных условиях САУ ГД может потерять устойчивость. Подключение катаракта позволяет сохранить устойчивость работы ГД, причём с увеличением как жёсткости с₁ пружины катаракта, так и с увеличением постоянной времени Т_К катаракта запас устойчивости повышается.

Дополнительными исследованиями можно установить, что слишком большое увеличение с₁ и Т_К ведет к снижению быстродействия САУ. Следовательно, величины с₁ и Т_К должны быть ограничены сверху.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 295; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 16 17 18 19 202122 23 24 25 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!