Рис. 5.13. Экспериментальные переходные процессы в системе, замкнутой через наблюдатель; а, б, в - скоростная подсистема; г -• следящий электропривод

©зер - МОЖНО судить 0 ТОМ, как введение связи наблюдателя приближает переходные характеристики наблюдателя к переходным характеристикам объекта.

На рис. 5.12, а, б и в иллюстрируется тот же эффект, но уже при угле места р - 90°, где частотные характеристики объекта в наибольшей степени отличаются от характеристик при р = 45°, при которых осуществлена настройка модели. Наличие биений «эер-4 на рис. 5.12, а указывает на несовпадение резонансных частот объекта и модели, а их отсутствие в соответствующей кривой на рис. 5.12, б - на подстройку наблюдателя в результате введения связи для I = \0.

Переходные процессы в системе, замкнутой через наблюдатель при трех положениях зеркала по углу места, показаны на рис. 5.13, а, б, в. Переходные характеристики при р = 45° почти совпадают с расчетными. При р = 10° они не меняются сколько-нибудь значительно. При р = 90° (в зените) в скорости зеркала и платформы содержатся колебания на втором резонансном токе при © да да 20 с-Ч

Переходный процесс в следящем электроприводе со скоростной подсистемой, замкнутой через наблюдающее устройство, при согласовании с углом б = 26" показан на рис. 5.13, г. Регулятор положения выполнен как пропорционально-интегрально-дифференциальный с параметрами, определенными по формулам (5.9) при ©о = 11 с"Ч Достигнутое при этом быстродействие в 2-2,5 раза превышает быстродействие, реализованное в штатной схеме со скоростным контуром, замкнутым только по скорости , двигателя.

Исследования, в ходе которыхак скоростная подсистема, так и следящий электропривод со скоростной подсистемой, замкнутой через упрощенный наблюдатель, работал при разных положениях по углу места, разных скоростях и углах атаки ветра, подтвердили работоспособность и безотказность разработанной системы, не требующей перенастройки во всем диапазоне возникающих при этом изменений параметров объекта.

13 Заказ № 398

ГЛАВА ШЕСТАЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ И СИНТЕЗ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ МЕХАНИЧЕСКИХ ТРАНСМИССИЙ

6.1. Принцип построения автоматических систем управления

электроприводом испытательных стендов. Представление объекта в структурно-матричной форме

Необходимость улучшения конструкции машин, а также повышения экономичности производства и проектирования приводит к тому, что в практику все шире внедряются испытания наиболее ответственных узлов конструкций на специальных испытательных стендах. Одним из типов узлов, проходящих такие испытания, являются механические трансмиссии, которые в некоторых случаях представляют собой длинный (до 10-12 м) полый вал и ряд промежуточных редукторов. При проведении их стендовых испытаний необходимо моделировать нагрузки, характер изменения которых в процессе испытаний соответствует реальным режимам работы. Момент нагрузки испытуемой трансмиссии может принципиально создаваться механическим тормозом, электромагнитной муфтой, гидравлическим устройством, но наиболее экономичными и удовлетворяющими техническим требованиям являются системы, в которых требуемый момент создается с помощью тормозных генераторов. Мощность их достигает сотен киловатт. Кинематическая схема стенда показана на рис. 6.1, а. Его основным назначением является вращение испытуемой трансмиссии с требуемой скоростью и создание в ней нагрузок, соответствующих заданной циклограмме. Представление о характере циклограммы для некоторого конкретного случая дает рис. 6.1, б.

Характерными требованиями к электроприводу испытательных стендов механических трансмиссий (ИСМТ) являются: регулирование скорости в диапазоне до 2 : 1, точность стабилизации скорости порядка 1 %, регулирование момента нагрузки от нуля до максимального значения при точности воспроизведения заданного значения момента около 1 %, обеспечение времени нарастания и спадания нагрузки в пределах 0,2 с при перерегулировании не более 10-15%. Основные затруднения вызывает реализация точности стабилизации момента и, особенно, обеспечение малого времени его нарастания. Причина этих трудностей в значительной степени обусловливается упругими свойствами испытуемой трансмиссии [481.

В соответствии с требованиями силовая часть стенда должна