Способ управления многоканальным рулевым агрегатом с межканальной синхронизацией

 

Изобретение относится к гидроавтоматике , в частности к способам управления рулевыми приводами в летательных аппаратах . Целью изобретения является повышение надежности управления путем уменьшения взаимного нагружения каналов при наличии жесткой связи между каналами управления. Для этого в способе формируют дополнительный управляющий сигнал по скорости изменения разницы положения регулирующих органов объемных регулируемых насосов и производят корректировку по входу каждого канала управления путем формирования корректирующего сигнала при суммирова :ии управляющих сигналов по величине и скорости изменения разности перепада давлений на поршнях гидроцилиндров с управляющим сигналом по скорости изменения разницы подачи объемных регулируемых насосов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 64 С 13/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4887338/22 (22) 19.10.90 (46) 23.08.93. Бюл. N 31 (71) Харьковское научно-производственное объединение ФЭД (72) А.В,Бурняшев и Ю.П.Манжос (56) Проектирование следящих гидравлических приводов летательных аппаратов.

/Под ред. Н.С.Гамынина, M.: Машиностроение, 1981, с. 12.

Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 1110082, кл. В 64 С 13/36, 1982.. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫМ РУЛЕВЫМ АГРЕГАТОМ С

МЕЖКАНАЛЬНОЙ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к гидроавтоматике, в частности к способам управления

Предлагаемое изобретение относится к гидроавтоматике, в частности к способам управления рулевыми приводами в летательных аппаратах.

Целью изобретения является повышение надежности управления многоканальным приводом путем уменьшения взаимного нагружения каналов при наличии жесткой связи между каналами управления.

Поставленная цель достигается тем, что наряду с имеющимиСя в каждом канале отрицательными обратными связями (OOC) по разнице перепадов давлений и скорости изменения разницы перепадов давлений seoдится ООС по скорости изменения разницы подачи объемных регулируемых насосов.

Нэ фиг.1 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ управления рулевым агрегатом с межканальной связью на примере двухканального

„„ „„1835370 А1 рулевыми приводами в летательных аппаратах. Целью изобретения является повышение надежности управления путем уменьшения взаимного нагружения каналов при наличии жесткой связи между каналами управления. Для этого в способе формируют дополнительный управляющий сигнал по скорости изменения разницы положения регулирующих органов объемных регулируемых насосов и производят корректировку по входу каждого канала управления путем формирования корректирующего сигнала при суммировэ;ии управляющих сигналов по величине и скорости изменения разности перепада давлений на поршнях гидроцилиндров с управляющим сигналом по скорости изменения разницы подачи объемных регулируемых насосов. 2 ил, привода; на фиг.2 — сравнительные кривые переходных процессов по перепаду давлений между каналами, получен н ые рассматриваемыми способами управления рулевым агрегатом с межканальной связью.

Схема устройства р .ализующего способ управления агрегатом с межканальной связью состоит иэ одинаковых, гидравлически не связанных между собой каналов, выходные звенья которых обьединены траверсой 1. Каждый канал состоит из гидроцилиндра 2, регулируемого насоса 3, электромеханического привода (ЭМП) 4, осуществляющего регулирование насоса 3, датчика 5 обратной связи по положению регулирующего органа насоса (ДОСН}, сумматора 6 по обратной связи ЭМП, электронного усилителя 7, датчика обратной связи (ДОС) 8 по положению поршня гидроцилиндра, сумматора 9, датчика перепада давле1835370 ний (ДП) 1.0 на гидроцилиндре, а также содержит сумматоры 11, 12, преобразователи

13. 14; 15.и сумматор 16.

Функционально каналы объединяются через сумматор перепада давлений 11 и сумматор 12 положения регулирующего органа насоса. Отрицательная обратная связь по разности перепадов давлений осуществляется через цепь 13, имеющую передаточную функцию М = Кос1

0ос1= Kocl (Р2 Р1)

Дополнительные отрицательные обратные связи осуществляются через дифференцирующую цепь 14 с передаточной фУнкЦией Я2 = Koc2, Р, гДе Р— опеРатоР дифференцирования, и дифференцирующую цепь.15 с передаточной функцией Nf3 =

=Koc3. P.

Уравнения этих цепей имеют вид: цепь 14

0oc2 = Кос2

df, цепь 15

Uосз = Косз d гдЕ Кос1, Кос2, Косз КОЭффициЕнты уСилЕния;

АР1. Ь Р2 — перепады давлений в гидроцилиндре соответственно 1-го и 2-го каналов;.

Р1, %5 — положение регулирующих органов насосов соответственно 1-ro и 2-ro каналов.

Сигналы обРатных свЯзей Uoc<, Uoc2, Voc3 складываются в сумматоре 16, образуя .общий корректирующий сигнал 0к, который через сумматоры 9 подается на вход каждого канала.

Каждый канал в отдельности работает следующим образом. Входной сигнал 0ц, проходя. через усилитель 7, попадает на вход

ЭМП 4, который начинает перемещать регулирующий орган насоса 3. На датчике 5 вырабатывается сигнал, пропорциональный положению регулирующего органа, который поступает в сумматор 6, уменьшая входной сигнал. Насос 3, обеспечивая подачу, пропорциональную положению регулирующего органа, приводит в движение поршень гидроцилиндра 2 и траверсу 1.

Сигнал с ДОС 8 поступает на вход канала через сумматор 9, обеспечивая пропорциональность перемещения поршня гидроцилиндра 2 величине управляющего сигнала 0в.

Способ управления рулевым агрегатом с межканальной синхронизацией заключается в следующем. Предположим, что при совместной работе двух каналов, усилители

У1 и У2 выполнены с разными коэффициентами усиления (например, Ky1 > Ky2). Тогда, при одинаковом сигнале на входе 0ц положение регулирующих органов насосов Н1 и

Н2 будут разными(% >% ).

Так как поршни тидроцилиндров 2 объединены траверсой 1, жесткость которой предполагается бесконечной, скорости поршней будут одинаковы. В связи с тем, что подача насоса Наибольше, на поршне 2 первого канала будет создаваться перепад давлений

APE, уравновешивающийся перепадом Ь р2 на поршне гидроцилиндра второго канала.

Сигналы с датчиков ДП1 и.ДП2, проходя через сумматор 11 и цепи введенных в схему отрицательных обратных связей 13 и 14 попадают на сумматор 16, где суммируются с сигналом цепи 15. Резульгирующий сигнал

0к подается на вход каждого канала, причем, в 1-м канале сигнал управления умень. шается, а во 2-м увеличивается, за счет чего происходит выравнивание перепадов. Положительное влияние на устойчивость кор-. ректирующих обратных связей объясняется тЕМ, Чта СИГНаЛЫ Upc2 И Uoc3 ОПЕРЕжаЮт ПО фазе сигнал Voce примерно на 90 и 180 соответственно, что несколько компенсирует. запаздывание, вносимое в цепь управления электромагнитным преобразователем и сжимаемостью жидкости в гидроцилиндре, Поэтому, формирование дополнительного управляющего сигнала по скорости изменения разницы положения регулирующих органов объемных регулирующих насосов и осуществление корректировки по входу каждого канала управления путем формирования корректирующего сигнала при суммировании управляющих сигналов по величине и скорости изменения разности перепада давлений на поршнях гидроцилиндров с управляющим сигналом по. скорости изменения разницы подачи объемных регулирующих насосов и позволяет обеспечить достижение поставленной цели. . Для оценки параметров способа управления рулевым агрегатом с межканальной синхронизацией составлены математические модели резервированных рулевых. приводов.

Проведены сравнительные расчеты на

ЗЦВМ для этих схем, причем, параметры сравниваемых приводов (постоянная времени ЭМП, подача насоса, размеры гидроцилиндра) взяты одинаковыми.

Разница в коэффициентахусиления усилителей У1 и У2 принята равной 20 . Результаты расчетов приведены на фиг.2.

1835370

Как можно видеть, минимально достижимый перепад между каналами при синхронизации по схеме прототипа составляет около 220 кгс/см (штриховая линия).

При этом введение дополнительных корректирующих связей фиг.1 позволяет значительно уменьшить рассогласование в перепаде давлений между каналами и довести его до 6 — 10 кгс/см без ухудшения

z качества переходного процесса, Такое уменьшение взаимонагружения каналов позволит снизить установленную мощность двухканального привода примерно на 30 (при максимальном давлении нагнетания

300 кгс/см ) и увеличить общий КПД привода на 15...20ф

Формула изобретения

Способ управления многоканальным рулевым агрегатом с межканальной синхронизацией, исполнительные штоки которого жестко связаны, включающий формирование управляющих сигналов отрицательной обратной связи по величине разницы перепадов давлений и скорости изменения разности перепадов давлений на поршнях гидроцилиндров между каналами . и корректировку каналов управления коррек5 тирующим сигналом, соответствующим суммарному сигналу данных управляющих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности управления путем уменьшения взаимного нагружения

10 каналов при наличии жесткой связи между каналами управления, формируют дополнительный управляющий сигнал по скорости изменения разницы положения регулирующих органов объемных регулируемых насо15 сов и производят корректировку по входу каждого канала управления путем формирования корректирующего сигнала при суммировании управляющих сигналов по величине и скорости изменения разности

2Q перепада давлений на поршнях гидроцилиндров с управляющим сигналом по скорости изменения разницы подачи объемных регулируемых насосов, 1835370

Э

ИО

Редактор Т. Куркова

Заказ 2974 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 р ьР)

)pre, сю

Составитель Л.Филиппова

Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко