Главная ->  Повышение запаса устойчивости 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

лу потребителя; она выражает собой, следовательно, впепшсе возмущающее воздействие на данную систему); Р2 - давление в конце трубопровода перед выходом к потребителям; г>2 - удельный объем газа там же.

Уравнение для отклонения величины расхода в процессе управления от его установившегося значения в линеаризованном виде па основании (6.67), (6.51), (6,65) и (6,55) будет

ды>2)

Aw-> +

BG2

Эр2 j [др2)

АР2 =

= FgpAW2 + ~-Ар2 =-(Ц12+ Ф2 )

(6,69)

Выразим AG2 также из (6.68), т. е. через из.менецие выходного сечения у потре-

бителя, считая для простоты V2 = con.st = v :

AG, =

f dG2

Ap2 =

Учитывая, что из (6,68)

(6.70)

и вводя безраз.мерцую величину измепешм выход[Юго сечения, т. е, впени1его возмущающего воздействия

fit)-

(6.71)

получим

ДG2=Gf/ + -Ф2

(6.72)

Сравнение выражений (6.69) и (6.72) дает искомое уравнение потребления газа в ко1[це трубопровода:

Ц12=кт-

(6.7.-3) .

которое является вторым граничным условием для уравнения объекта (6.57). Уравнение потребления (6.73) записано для общего случая процесса управлентгя с пере-лгенным внешним воз.мущающим во.здействием, выраженным через относительную величину выходного сечения /у потребителей. При исследовании же переходного



V2=-

Ф2- (6.74)

Уравнение управляющего устройства. Уравггепне чувствительного элемента

7;Л + 72Т1 + л = Чф,. (6.75)

Здесь Г 72 и ki - постоянные времени и коэффициент передачи, а

, = , (6.76)

где г/ некоторое номинальное перемещение. MnztCKC 1 при переменной ф в уравпе-1ШИ (6.75) огзпачает, что чувствителыгый элемент измеряет давление газа в начале трубопровода.

Уравнение управляющего элемента со струйггой Т1)убкой

а = = ,Ч. (6.77)

Уравпение гигевматического двигателя будет

-= 7:Д = а, (6.78)

где - вре.мя двигателя.

Уравнение жесткой обратной связи согласно рис. 6.27 будет

С =-4. (6.79)

Уравнение всей системы управления. Итак, для данпо11 систе.мы авто.матнческого управления имее.м уравнения объекта (6.57) с граничными условиями (6.66) и (6.73) или (6.74) и уравнения управляющего устройства (6.75), (6.77), (6.78) и (6.79).

Решение уравггепий в частных 1гроизводных (6.57), как известно, можно записать в виде следующей суммы некоторыхдвухфу1гкций от аргумигтов (г -уТк) и (t + уТ(/<.):

ф = Ф(1 - yTfiX) + Ф\1 + У + TqX);

цl = [ФX/.-yW~Ф\t + yToA)] У

(6.80)

(легко проверить, что при подстановке этих выражений уравнения (6.57) удовлетворяются тождественно).

Для определения функций Ф и Ф используются граничные условия. При исследовании переходного процесса урав1гение потребления газа в конце трубопрово-

ггроцесса в системе, когда после иекоторо10 возмущения потребление установилось (Q = consl = Q ,f= 0), уравнение (6.7,3) будет иметь вид



да (т. е. второе граничное условие) воаьмсм в виде (6.74). Это соответствует значению / = I, т. с. А = 1. Поэто.му из условия (6.74) с подстановкой (6.80) получаем

1 + Y

Ф(г + у7о) = -

Ф-У/)).

откуда

где обозначено

Ф(l) = bФ\L-т),

Ь = -

; т = 2уГо-

(6.81)

(6.82)

Для начала трубопровода, где X = О, из (6.80) с учетом (6.81) получаем: ф, =Ф(0 + Ф(0 = Ф(0 + *Ф(-х);

М/,=-Ф(0 + Ф(01=-[Ф(0 + (-х)1-

(6.83)

К этим уравнениям надо присоединить первое rpainninoe условие (6.66) и уравнения управляющего устройства.

Запишем теперь все уравнения системы управления в символической операторной форме, заметив предварительно, что согласно § 6.6 равенство (6.81) в операторной форме имеет вид

В результате все указанные уравнения системы управления будут:

(6.84)

Ф, ={\ + Ье- )Ф;

\/, =-(\-Ье- )Ф; Y

(6.85)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248