Исследование и разработка адаптивных регуляторов электрогидравлических рулевых систем

• Автор: Кузнецов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание

Введение
ГЛАВА Г Требования к электрогидравлическим рулевым системам* ^ маневренного самолета как объекту управления
1.1 Система дистанционного управления рулевыми приводами'
маневренного самолета
1.2 Перспективные рулевые системы с линейными двигателями
113 Математическая, модель исполнительного механизма привода
дроссельного регулирования с нелинейной статической ^
характеристикой
1.4 Факторы, влияющие на динамическую точность рулевых систем с ^ линейным электродвигателем
1.5 Модель двухконтурного рулевого привода с линейным ^
электродвигателем
1:6 Электрические способы коррекция рулевой системы при учете упругих связей
Коррекция рулевого привода с упругими* СВЯЗЯМИ' при ПОМОЩИ заграждающих фильтров
Коррекция рулевого привода с упругими связями по перепаду давления
1.7 Постановка задачи диссертации
Выводы по главе1
ГЛАВА 2 Теоретическое обоснование модели линейного ^
электродвигателя для электрогидравлических сервоприводов
2.1 Требования, предъявляемые к линейным электродвигателям
2.2 Конструкция и принцип работы моментных двигателей типа ЛЭД
2.3 К вопросу практического целесообразного уточнения модели ЛЭД
2.3.1 Используемые сведения ИЗ электротехники И
электромагнитизма
2.3.2 Упрощенный подход к линейному представлению ^
механической характеристике модели ЛЭД
2.3.3 Построение полной математической модели ЛЭД
Определение нелинейной механической характеристики ЛЭД с ^
учетом параметров магнитной цепи
Предельное значение электромагнитной силы ЛЭД
Модель электромагнитных процессов ЛЭД
2.314 Линейное представление модели ЛЭД
2.3.5 Нелинейное представление модели ЛЭД

Влияние конструктивных параметров ЛЭД. на вид его математической модели
Оценка жесткости С центрирующей пружины ЛЭД
Нелинейная статическая электромеханическая характеристика ЛЭД,
Построение нелинейной модели ЛЭД для наиболее общего случая Выводы по главе
ГЛАВА 3 Разработка адаптивного алгоритма для двухконтурной рулевой системы с линейным электродвигателем
3.1 Разработка сигнального адаптивного алгоритма для сервопривода
с ЛЭД
Анализ существующих подходов к построению адаптивного управления для двухконтурной системы рулевого привода Синтез адаптивного алгоритма пониженного порядка с эталонной моделью для контуров электрогидропривода
Синтез, адаптивного алгоритма с настраиваемой, моделью для конту ров электрогидропривода с учетом малого параметра Построение модифицированного' адаптивного регулятора с настраиваемой моделью для сервопривода с ЛЭД
3.2 Исследование и анализ адаптивного регулятора с настраиваемой моделью в рулевой системе с ЛЭД
Выводы по главе
ГЛАВА 4 Разработка модели и синтез адаптивного управления электрогидравлическими рулевыми системами с упругими связями
4.1 Модель электрогидравлической рулевой системы с упругими связями для синтеза адаптивного управления
4.2 Обоснование редуцирования структурной схемы рулевой системы с упругими связями для синтеза адаптивного управления
4.3 Обоснование эффективности коррекции рулевого привода с упругими связями при помощи модальных связей
Коррекция рулевой системы по полному вектору состояния
4.4 Выбор значений коэффициента корректирующей модальной связи по упругой силе
4.5 Синтез модально-адаптивного регулятора для электрогидравлической рулевой системы с упругими связями
4.6 Обоснование адаптивности наблюдателя состояния по возмущению нагрузки
4.7 Синтез модально-адаптивного регулятора с редуцированным наблюдателем для электрогидравлической рулевой системы с упругими связями
4.7.1 Настраиваемые модели с редуцированным наблюдателем

4.7.2 Синтез редуцированного модально-адаптивного регулятора для электрогидравлической рулевой системы с упругими связями
4.8 Исследование адаптивных алгоритмов и структуры управления
внешним контуром рулевого привода с учетом упругих связей с
нагрузкой
Выводы по главе 4
Заключение
Список литературы
Приложение
Акт о внедрении

6. Снижение потребляемой мощности при заданном моменте.
7. Снижение электромеханической и электромагнитной постоянных времени.
2.2 Конструкция и принцип работы моментных двигателей типа ЛЭД
ЛЭД является поляризованным' МД с параллельными магнитными цепями. Индукции в воздушных зазорах ЛЭД создаются совместно МДС ПМ и ОУ, при этом, в одних зазорах индукции складываются, а в других вычитаются. ЛЭД имеет нейтральное среднее положение, создает усилие и перемещается в обоих направлениях. Перемещение и усилия пропорциональны току в ОУ. В среднем положении потребления тока нет.
Поляризованный ЛЭД по компоновке магнитной системы аналогичен известному электромеханическому преобразователю, который тоже является поляризованным МД, но поворотного типа.
На рисунках 2.1—2.2 представлен электромеханический преобразователь фирмы МООО [18], на рисунок 2.3 - линейный электродвигатель марки ЛЭД-12 фирмы «ПМЗ Восход» [48].
Электромеханический преобразователь (рисунок 2.1-2.2) состоит из следующих узлов: поворотного якоря (1), опорой которому и центрирующим элементом которого служит гибкая трубка (7), постоянных магнитов (2,3), полюсных наконечников (4,5), катушки управления(б) и исполнительного элемента (8) для поворота заслонки и создания управляющего момента гидроусилителя. Для указанных на рисунке 2.2.1 направлений токов в ОУ магнитодвижущие силы ПМ и ОУ (в верхнем правом и нижнем левом зазорах магнитной системы) направлены согласно и складываются. Возникающий реактивный момент, пропорциональный квадрату результирующей индукции, является движущим. В остальных зазорах МДС и индукции направлены встречно, и момент будет тормозным. На ротор электромеханического преобразователя действует результирующий момент направленный вправо. Для реверсирования необходимо изменить направление тока вОУ.
Линейный электродвигатель (рисунок 2.3)- состоит из следующих узлов: возвратно-поступательного якоря (1), установленного в стакане из магнитомягкого материала (9) и центрируемого пружиной (7), ПМ (2,3), которые установлены аксиально и встречно, полюсных наконечников (4,5), катушки управления (6), штока (8), осуществляющему перемещение поршня золотника. Электромагнитная сила создается благодаря магнитной индукции в воздушных зазорах (10) и (11).
Принцип работы ЛЭД
Магнитные контуры электромеханического преобразователя и линейного электродвигателя упрощенно представлены на рисунке 2.1 и рисунке 2.3 соответственно.