Система стабилизации температуры рабочей жидкости привода манипулятора транспортной машины

Нижний Новгород 2013г.

Оглавление

1) Задание к работе. 3

2) Принципиальная схема. 4

3) Передаточные функции звеньев системы. 5

4) Преобразование схемы в одноконтурную. 6

5) Передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем. 6

6) Построение АФЧХ, АЧХ, ФЧХ. 7

7) Определение устойчивости разомкнутой САУ. 11

8) Построение ЛАЧХ, ЛФЧХ. 11

9) Определение устойчивости системы используя критерий Найквиста. 12

10) Определение передаточной функции корректирующего звена. 12

11) Передаточные функции данной и скорректированной САУ. 13

 

Задание к работе

Система стабилизации температуры рабочей жидкости привода манипулятора транспортной машины

объект регулирования

ГУ

Объектом ре гулирования является система в виде параллельных гидролиний D_i (системы смазки, охлаждения). Регулируемый параметр – температура жидкости Ω.

Принцип работы системы: перед включением привода в условиях низких температур с помощью нагревателя НГ (в данном случае – жидкостного) происходит подогрев рабочей жидкости в емкости (баке) до заданной температуры. При запуске привода рабочая жидкости от насоса поступает в систему и далее через электрогидравлический усилитель (ГУ) на слив в бак. В процессе работы манипулятора увеличивается возмущение (например нагрузка на рабочий орган) и, соответственно, повышается температура рабочей жидкости в гидросистеме, которая может превысить допустимое значение. Дистанционный электрический датчик температуры (ДТ) измеряет величину регулируемого параметра Ω и в виде изменения напряжения U передает сигнал на вход усилителя постоянного тока УПТ. Из усилителя ток J поступает на электромагнит гидравлического усилителя, который осуществляет пропорциональное перемещение золотника. Последний направляет поток жидкости через терморегулятор (охладитель ТР) в бак. Задающее устройство ГУ – регулируемая пружина – позволяет установить начальные условия и пределы регулирования температуры. Прохождение рабочей жидкости через ТР вызывает снижение ее температуры. Выходной сигнал датчика ДТ уменьшается и, соответственно, уменьшается сигнал управления ГУ. Регулируемая пружина перемещает золотник в обратном направлении, и рабочая жидкость поступает в бак, минуя ТР. Цикл повторяется.

 

Математическое описание системы

1. Дистанционный электрический датчик температуры (ДТ) – измеряет регулируемый параметр – температуру Ω и преобразует в более удобный сигнал – падение напряжения U

– коэффициент передачи

– постоянная времени интегрирования

2. Усилитель постоянного тока УПТ

Сигнал U от датчика ДТ поступает на УПТ, который преобразует входной сигнал в пропорциональный выходной сигнал по току J

– коэффициент усиления УПТ

3. Электромеханический преобразователь (ЭМП) – предназначен для преобразования электрического сигнала поступающего от усилителя в механическое перемещение регулирующего органа – золотника ГУ

- коэффициент передачи ЭМП

h – перемещение золотника

и – индуктивность и сопротивление обмотки электромагнитной катушки ЭМП

С – жесткость возвратной пружины

4. Объект регулирования

– постоянная времени, характеризует тепловую инерционность системы. Зависит от температуры рабочей жидкости и теплопередачи

– температура рабочей жидкости

– коэффициент передачи объекта регулирования по перемещению золотника

– функция возмущения объекта регулирования (изменение нагрузки системы привода, температуры окружающей среды и т.д. Эта функция может быть детерминированной или иметь случайный характер

 

Данные для анализа и синтеза системы

Параметры	размерность	варианты
Параметры системы		10-2 с
	град/м		1,8	1,9	2,1	2,2
	Г	0,22	0,25	0,26	0,24	0,23
	Ом
m	кг	0,13	0,15	0,18	0,14	0,12
C	Н/м		1,5	0,9	1,8	0,7
	10-2 м/мА
	мА/В
	с	0,6	0,5	0,45	0,3	0,7
	10-1 В/град
Данные для синтеза	σ	%
tP	с	1,2	1,5	1,1		0,8
Ω1	10-2 с
Ω2	10-2 с2	3,0	1,8	2,5	2,0	1,5

 

2) Принципиальная схема.

 

Передаточные функции звеньев системы.

 

4) Преобразование схемы в одноконтурную с подстановкой данных.

Передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем.

 

Построение АФЧХ, АЧХ, ФЧХ

Построение ЛАЧХ, ЛФЧХ.

Вывод:

Система не устойчива и, как следствие, нуждается в коррекции.

 

 

ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной системы построим по алгоритму построения ЖЛАЧХ.

Выбираем тип характеристики – 3.

Тогда:

Нижний Новгород 2013г.

Оглавление

1) Задание к работе. 3

2) Принципиальная схема. 4

3) Передаточные функции звеньев системы. 5

4) Преобразование схемы в одноконтурную. 6

5) Передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем. 6

6) Построение АФЧХ, АЧХ, ФЧХ. 7

7) Определение устойчивости разомкнутой САУ. 11

8) Построение ЛАЧХ, ЛФЧХ. 11

9) Определение устойчивости системы используя критерий Найквиста. 12

10) Определение передаточной функции корректирующего звена. 12

11) Передаточные функции данной и скорректированной САУ. 13

 

Задание к работе

Система стабилизации температуры рабочей жидкости привода манипулятора транспортной машины

объект регулирования

ГУ

Объектом ре гулирования является система в виде параллельных гидролиний D_i (системы смазки, охлаждения). Регулируемый параметр – температура жидкости Ω.

Принцип работы системы: перед включением привода в условиях низких температур с помощью нагревателя НГ (в данном случае – жидкостного) происходит подогрев рабочей жидкости в емкости (баке) до заданной температуры. При запуске привода рабочая жидкости от насоса поступает в систему и далее через электрогидравлический усилитель (ГУ) на слив в бак. В процессе работы манипулятора увеличивается возмущение (например нагрузка на рабочий орган) и, соответственно, повышается температура рабочей жидкости в гидросистеме, которая может превысить допустимое значение. Дистанционный электрический датчик температуры (ДТ) измеряет величину регулируемого параметра Ω и в виде изменения напряжения U передает сигнал на вход усилителя постоянного тока УПТ. Из усилителя ток J поступает на электромагнит гидравлического усилителя, который осуществляет пропорциональное перемещение золотника. Последний направляет поток жидкости через терморегулятор (охладитель ТР) в бак. Задающее устройство ГУ – регулируемая пружина – позволяет установить начальные условия и пределы регулирования температуры. Прохождение рабочей жидкости через ТР вызывает снижение ее температуры. Выходной сигнал датчика ДТ уменьшается и, соответственно, уменьшается сигнал управления ГУ. Регулируемая пружина перемещает золотник в обратном направлении, и рабочая жидкость поступает в бак, минуя ТР. Цикл повторяется.