Устройство для регулирования давления в газодинамической установке
О П И С А Н И Е (ii)466494
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сова Советокик
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.12.72 (21) 1860227/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 05.04.75. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания 03.11.75 (51) М. Кл. G 05d 16/00
Тосударственный комитет
Совета Министров СССР во делам иаобретеннй и открытий (53) УДК 621-555.6 (088.8) (72) Авторы изобретен.и я
Е. Я. Чернов и Н. С. Уткин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ
В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ
Изобретение относится IK области автоматического регулирова н ия .процессов экапе риментальной газодинамики.
Известны устрой ств а .для регули|р ов а н ия давлен ия в газодинамической установке, содержащие объект регулирования,в виде камеры давлен ия с соплом на выходе, источни,к высо кого,давления (баллонную), регулирующий дроссель, датчик и .задатчик регулируемого давления, соединенные,в мостовую схему,сравнения, усилитель электрического сигнала, корректирующее устройство и исполнительный двигатель.
B таких устрой ствах,пронсходит,самонаст ройка тре буемопо коэффициента передачи разом.кнутой системы при изменении в щи ро ком диапазоне,коэффициента передачи объекта, что положительно сказывается IHB качестве регулирования толь ко прн неизменной величине стостоян ной времени объекта регулиро,ванин.
В действительности, наряду с переменным коэффициентом передачи объекта регулирования на различных режимах изменяется и ,по отоянная времеяи объекта регулирования, что прчводят к потере устойчивости системы автоматического регулирования.
Целью изобретен>ия является повышение ,качества регулярования и расширения области устойчивой работы системы путем компенсации постоянной времени объекта регулирования, изменяющейся на различных режимах газодинамических исследований.
Эта цель достигается за счет того, что в системе установлен задатчик,величины обратной площади критического сечения сопла, выход кото рого механически соединен с подвижны ми контактами переменных резисторов фарсир ующего звена, а вход — с механизмом крепления съемного сопла.
На чертеже приведена схема предложенного у|ст ройства.
Баллонная 1, я|вляющаяся источником высо кого,давления, через пополнительный механ иам 2, состоящий из регулирующего дрос селя и привода, связана с объектом регули рования (камерой давления) 8, на выходе которой .с помощью мех анизма крепления 4 уста новлено съемное сопло 5 с площадью критического сечения F,. В объекте регулирования установлен датчик давления 6, соединенный с задатчиком регулируемого давления 7 в мостовую схему сравнения. Выход .мостовой схемы через форсирующее зве|но 8, выполненное ,на базе операционного усилителя 9, перемен,ных резисторов 10,,11 и конденсатора 12, соединен с усилителем мощности 18. Звенья 7— .1д представляют собой, регулятор давления
14, выход которого связан с исполнительным механизмом 2, представляющим собой п ри466494
3 вод 15 и регулирующий дроссель 16. Выход задатчика 17 величины обратной площади критического сечения сопла бмеханячсски связан с .-;временными резисторами 10 .и 11 форсирующего звена 8.
Устройство регулирования давления работает следующим образом.
Коэффициент передачи форсирующего aiae.на автоматическими поддерживается,равньгм единице за счет того, что .резисторы 10 и 11 рааположены на одной оси задатчика 17.
Дей!сввительно, передаточная функция объекта регулирования (камеры давления) 1 об
"(р) = т.б-р+-
7 1 об Роб
1сOG (2) 25 где V,6 — объем объекта регулирования;
Р,б —,давление в объекте регулирования;
R — пазовая постоянная;
8 — температура газа.
Расход через критическое сопло
О "Раб F = yo
35 где F, — площадь критического сечения сопла.
Подставляя значение расхода (3);в формулу для .постоянной времен1и объекта регулиро,вания (2), получим
С
Тоб—
Fc (4)
45 7об где С= = const для экспериментов
О,4иу Е без,подогрвва газа.
Передаточная функция последовательного 5р форсирующего звена, вводимого в структуру
САР (5) 20
Постоянная времени объекта регулнрова ния для большинства режимов, хара;ктеризующихся надкритическим истечением газа
К 2
Я, где
Реализация T,„=- У;б позволит обеспечить работу у"стройства практически с одной и той же амплитудно-частотной характеристикой на ,различных режимах работы установки.
B исходном cioic oннии регулирующий дроссель 16 закрыт. Задатчиком 7 устанавливается необходимая, величина,регулируемого в ка;мере 8 давления, а за датчиком 17 — величп»а обрапн ая площади критического се ения сопла 5 с помощью связи в«ежду задатчиком
17 и механизмом нраплен ия 4. Включается электрическое .питание. Ситнал ошибки между заданHûì значением J!авления на задатчике
7 и датчиком .давления 6 поступает в .форсирующее,а|вено 8 «а вход усилителя 9, ic выхода которого — на привод 15, который,изменяет положение,репулиругощего дросселя
16. Переход к другому соплу с помощью овязи между механизмом крепления 4 и задатчика 5 обеспечивает а втоматич еское измсз адатчиком 17 соп ротнвленпЙ резисторов 10 и 11 формирующего звена 8 так, чтобы гостоя иная в ремени объекта регулирова,ния Т,z был а близка,к постоянной времени форсирующего звена Т@. Таким образом, яастройка постоянной .времени форсирующего звена Т4, однозначно связана с велич)иной .критического сечения сопла.
Предмет изобретения
Устройство для ;регулирования давления
B газодинамической установ ке, содержащее камеру давления, авязанную с ïîìîùüþ механизма крепления со съемным соплом, последовательно соединенные датчик давления, рег улятор с за|датчиком да влен ия и с фсроирующим звеном на переменных резисторах и «icполни тельный механизм, отличающееся тем, что, с целью улучшени я качества регулирования z расширения обла сви у стоЙч(ивости ipai6oты устройства, iB,íåì установлен задатчик,величины обратной площади критического сече ния сопл а, выход которого гмеханически соединен с подвиж ными контактами переменных резисторов фо р снрующего з вена, а вход с механизмом крепления съемного .сопла.
466494
Составитель А. Столярова
Техред Т. Курилко
Редактор Л. Утехина
Корректор И. Симкина
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»
Заказ 943/1416 Изд. Мо 858 Тираж 867 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
