Способ получения амплитудно-фазовых частотных характеристик электрогидравлического привода Советский патент 1979 года по МПК F15B19/00 

Изобретение относится к области испытаний исполнительных мехаиизмав систем управления и может найти применение для уокорения и удешевления испытаний электрогидра-влических приводов при сохранении высокой точности и достоверности получаем ых X ар а:ктер истик.

Известен способ получения амплитуднофазовых характеристик механизмов путем подачи сигнала возбуждения, регистрации сигналов возбуждения и выхода с анроксимацией процесса с П01мош,ыо переходной функции и вычислеяия амплитудно-фазовых частотных хара1ктеристи1к прИ разных частотах как отношения переходной функции ,к функции возбуждения 1.

Однако этот метод не обеснечивает достаточной точности, если -приходится иметь дело с уравнениями (Выше третьего порядка.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемым результатам Является способ получения амплитудно-фазовых частотных характеристик электрогидравличеокого привода, ,ш,его цилиндр с поршнем и штоком, взаимодействуюш,им с электродвигателем, путем подачи и регистрации сигнала возбуждения, величина которого лежит в пределах линей-ной зоны скоростной характеристи,ки привода, а также сигнала на выходе, соответствуюш,его перемен1,ению штока в функции времени, и вычисление амплитудно-фазовой частотной характеристики п.ри разных частотах как отношения функции выхода к функции

возбуждения 2.

Недостатками известного способа являются сложность эксперимента и необходимого для его проведения оборудова1ния, большая продолжительность эксперимента.

Цель изобретения - сокраш,ение сроков и упрош,ение эксперимента при обеспечении высокой точности получаемых характеристик. Поставленная цель достигается тем, что

сигнал возбуждения формируют в виде импульса или последовательности импульсов минимально возможной длительности, 1при которой величина сигнала наибольшего отк.1онения штока привода составляет 95-

150% от установившегося значения выходного сигнала.

Таким образом, сущность способа заключается в том, что на систему электрогидравлический привод - наЗпрузка подаютсигнал определенной величины и длительности и представляют этот ;возмуш,аюший сигнал в комплексной форме. Реакцию системы на выходное воздействие, то есть на выходе, также представляют в комплексной форме

(в виде функции частоты). Для каждой

3

ко.н1кретной частоты значения искомой характеристики определяют в результате деления комплексной функции выхода иа комплексную ;функцию входа.

Пример. На вход электрогидравлического рулевого ирввода с шаговым двигателем в канале управления, осуществляющего регулирование иНе|рциО|Н Ной нагрузкой, подают электрический .сигнал (вх) в виде переключения напряжения на обмотках шагового двигателя. Длительность входного сигнала 0,04 с. Перемещение нагрузки при отработке :приводом этого входного воздействия происходит до времени 0,2с, при этом максимальное значение отклонения управляемого элемента от нулевого положения достигает 113% от установившегося значения (вых. уст.) при длительном ступенчатом воздействии. Сигналы входа и выхода в функции времени зарегистрированы шлейфовым осциллографом (см. фиг. 1). Затем полученные сигналы были преобразованы в функции частоты, лосле чего частотная характеристика системы привод-Нагрузка определилась как отношение функции выхода к функции входа. На фиг. 2 показана ам-плитудная (А) и фазовая (У) частот1ная характеристика данной системы, где по оси абсцисс отложены значения частоты (герц).

ТакОй способ определения частотных характеристик может найти широкое применение во всех областях промышленности, где используются электрогидравличеакие цриводы, его применение позволит во много раз сократить время проведения экспериментов, что в ряде случаев приводит « значительной экономии, а для приводов дис0,03 о,ое 0,03 0,1 Z o,7S в o,zi

кретного действия применение этого способа позволит сократить затраты ,«а дополнительное оборудование - задатчнки синусоидальных входных Воздействий.

Формула изобретения

Способ получения амплитудно-фазовых частотных характеристик электрогидравличеокого при1вода, содержащего цилиндр с

поршнем и штоком, взаимодействующим с электродвигателем, путем подачи и регистрации сигнала возбуждения, величина которого лежит в пределах линейной зоны скоростной характеристики привода, а также

сигнала «а выходе, соответствующего перемещению штока в функции ирамени, и вычисления амплитудно-фазовой частотной характерИСТИ1КИ при разных частотах как отношения функции выхода и функции возбуждения, отличающийся тем, что, с целью сокращения уроков и упрощения эксперимента при обеспечении высокой точности получаемых характеристик, сигнал возбуждения формируют в виде импульса при

последовательности импульсов минималь но возможной длительности, при которой величина сигнала наибольшего отклонения штока привода составляет 95--150% от установившегося значения выходного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Расчет систем автоматического управления. Справочник. М., Машгиз, 1962. 2. Вавилов А. А. и др. Экспериментальное определение характеристик автоматических систем. М.-Л., Госэнергоиздат, 1969, с. 37.

PUi.1

15

3,0

45

- f

9,0

45

12,0

13,5

Риг. г