Гидроавтоматика регулируемой двигательной установки : разработка и исследование

• Автор: Бачурин, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РДУ

1.1 Классификация задач и методов управления двигательных установок твердого топлива
1.2 Аналитический обзор литературы и анализ математических моделей систем электрогидравлического управления РДУ

1.3 Перспективы развития систем электрогидравлического управления РДУ

1.4 Постановка цели и задач исследования

2 АНАЛИЗ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЛОЩАДЬЮ ПОВЕРХНОСТИ ГОРЕНИЯ РДУ

2.1. РДУ как объект регулирования

2.2. Модель внутрикамерных процессов РДУ

2.3. Математическая модель РДУ с изменяемой площадью поверхности горения твердого топлива гидравлическим способом
2.4 Математическая модель РДУ с изменяемой площадью критического сечения сопла
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ГИДРОАВТОМАТИКИ РДУ
3.1 Математическая модель гидравлической машины для регулирования минимального сечения сопла с учетом РДУ
3.2 Математическая модель гидроагрегата регулирования расхода жидкости для управления площадью поверхности горения твердого топлива с учетом РДУ
3.3. Влияние гидравлических исполнительных механизмов на свойства
переходных процессов в электрогидравлической системе РДУ
3.4. Исследование устойчивости подсистем гидроавтоматики
регулирования РДУ

3.5 Анализ результатов численного моделирования комбинированной электрогидравлической системы управления РДУ
3.6 Математическая модель комбинированной электрогидравлической системы управления РДУ с использованием безразмерных параметров
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ГИДРОАВТОМАТИКИ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ В ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ РДУ С УЧЕТОМ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ ГИДРОАГРЕГАТОВ
4.1 Экспериментальное исследование гидроагрегата слива жидкости из каналов заряда
4.2 Экспериментальное исследование гидравлической машины регулирования минимального сечения сопла
4.3 Методика моделирования рабочих процессов в гидравлической системе РДУ с учетом взаимного влияния устройств гидроавтоматики на свойства переходных процессов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Перспективы развития регулируемых двигательных установок (РДУ) неразрывно связаны с развитием и внедрением высокоточных систем автоматического управления. Возрастающие требования к уровню и качеству параметров и характеристик регулируемых двигательных установок приводит к необходимости совершенствования методов расчета и проектирования злектрогидравлических исполнительных механизмов систем гидроавтоматики. Исполнительные механизмы: гидравлическая рулевая машина и регулятор расхода жидкости, хорошо зарекомендовали себя в системах управления летательных аппаратов
Достигнутый в настоящее время уровень развития вычислительной техники как по быстродействию, так и по объёму оперативной памяти, всё более широкое внедрение многопроцессорных систем, позволяет использовать более совершенные математические модели для расчёта рабочих процессов. Современные аппаратные средства и математическое обеспечение ЭВМ позволяют решать системы нелинейных дифференциальных уравнений, наиболее точно описывающие процессы в системах гидроавтоматики, получать требуемые статические и динамические характеристики. Это позволяет сократить время проектирования и доводки гидравлических регуляторов, а также обеспечить рациональный выбор параметров и требуемое качество переходных процессов.
Разработка образцов ракетной техники сопровождается устойчивой тенденцией последних лет к сокращению финансирования. Основную долю затрат на создание РДТТ составляют затраты на отработку и доводку гидроавтоматики двигательной установки. Это проводит к необходимости частичной замены экспериментальной отработки математическим моделированием. В связи с этим, задачей первоочередной важности становится всё более широкое внедрение и совершенствование методов математического моделирования рабочих процессов в регулируемых РДТТ.
Изложенное позволяет считать основной целью работ в рассматриваемой области создание математических моделей и программ расчета, наиболее точно

Кроме перечисленных выше факторов внутрибаллистические параметры РДУ зависят еще и от скорости изменения среднеобъемных параметров в газоводах.
Задачей данного исследования ставится моделирование гидроавтоматики РДУ с гидравлической машиной для регулирования минимального сечения сопла и гидроагрегата для управления площадью поверхности горения твердого топлива с учетом их влияния на внутрибаллистические характеристики и переходные процессы РДУ;
Задача моделирования гидроавтоматики РДУ значительно упрощается, если нестационарную нелинейную модель объекта регулирования удается с достаточной степенью точности заменить стационарной линейной моделью. Поэтому для упрощенного описания объекта регулирования и всей системы управления предлагается подход, базирующийся на следующих положениях, рассматриваемых в качестве гипотезы:
разрабатываемая (в строгом смысле нелинейная) система автоматического регулирования в ограниченном пространстве обладает линейными свойствами по отношению к медленным воздействиям;
математическая модель объекта управления и модель электрогидравлической системы малочувствительна к слабым помехам, а также к изменениям неучитываемых малых постоянных времени, т.е. малых параметров;
математическая модель разрабатываемой гидроавтоматики РДУ малочувствительна к параметрическим возмущениям в виде изменения параметров объекта управления и регуляторов.
Задачей работы ставится разработка методики моделирования рабочих процессов в гидравлической системе РДУ с учетом взаимного влияния устройств гидроавтоматики.
Новыми научными результатами, полученными в работе, должны стать разработанные методы и средства математического моделирования гидроавтоматики РДУ с учетом влияния стохастического характера изменения