Приложение 2.
УДК 621.878.25
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
РЫХЛИТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ
В.А. Глушец, к.т.н., доцент кафедры СТД,
ОИВТ (филиал) ФБОУ ВПО «НГАВТ»
Аннотация. В статье представлена комбинированная система управления рыхлительным агрегатом, осуществляющая автоматическое управление рейкой топливного насоса двигателя (канал управления для двигателя) и автоматизированное управление рабочим органом рыхлительного агрегата (канал возмущения для двигателя). Предложена функциональная схема автоматической комбинированной системы управления рыхлительным агрегатом.
Рабочий процесс (РП) рыхлительного агрегата (РА) статического действия является сложной динамической системой. Первичный источник энергии, которым является двигатель внутреннего сгорания (ДВС), работает в условиях постоянно изменяющейся нагрузки. Изменения нагрузки обусловлены неоднородностью разрабатываемого грунта, сколами грунта в процессе его разработки и случайными воздействиями от микрорельефа местности, которые вызывают неуправляемые перемещения рабочего органа (РО) /5, 6/.
Повышение эффективности РА связано с совершенствованием системы управления (СУ). В качестве такой СУ может использоваться комбинированная двухконтурная СУ (рис.1).
Первым контуром является контур управления по отклонению угловой скорости вала ДВС, сигнал управления h (положение рейки топливного насоса) генерируется регулятором частоты вращения исходя из ошибки регулирования Dw, которая является результатом сравнения фактической угловой скорости вала ДВС и заданного ее значения (положение органа, регулирующего топливоподачу).
Dw = wз – wд, (1)
где wз и wд,– заданная и фактическая угловые скорости вала ДВС, соответственно.
Такой контур управления присутствует на всех ДВС, используемых на современных землеройных и землеройно-транспортных машинах (ЗМ и ЗТМ), и представляет собой серийный РЧВ, поставляемый совместно с ДВС заводом-изготовителем.
Второй контур осуществляет компенсацию основного возмущающего воздействия, которым для ДВС является момент сопротивления на его валу. Имерительно-преобразовательный блок на основании полученных информационных параметров вырабатывает численную характеристику, оце-
Таблица 1
Рекуррентные уравнения случайных процессов и их параметры
| № | Корреляцион-ная функция | Рекуррентное уравнение | Параметры рекуррентного уравнения | |
| R( τ ) = σ 2∙e-α| τ | | y(n) = a0x(n)+ +b1y(n-1) |  b1 = ρ; ρ = e- γ; γ = α h.
| ||
| R( τ ) = σ 2´ ´e- α | τ | ∙cos( β | τ |) | y(n) = a0x(n)+ +a1x(n-1)+ +b1y(n-1) + +b2y(n-2) | a0 = σ C; a1 = ( σ C0)/C; b1 = 2 ρ ∙cos γ 0; b2 = - ρ 2;
C0 = ρ ( ρ 2-1)∙cos γ 0; C1 = 1- ρ 4; ρ = e- γ; γ = α h;
 γ 0 = β h.
| ||
| Примечание: | h – шаг дискретности времени τ. | |||
(Пример 3)
Рис.1. Функциональная схема комбинированной двухконтурной СУ:
РЧВ – регулятор частоты вращения; ИПБ – измерительно-преобразовательный блок; РБ – решающий блок; ГП – гидравлический привод рабочего органа;
w д – угловая скорость вала ДВС; w з – заданная угловая скорость вала ДВС;
Dw – отклонение угловой скорости вала ДВС от заданного значения;
h – положение рейки топливного насоса; hр – глубина рыхления; Мс – момент сопротивления на валу ДВС; be – расход топлива; vтр – скорость движения РА;
Эп – показатель эффективности РП РА; U – управляющие воздействия на ГП.
(Пример 4)
Передаточная функция, связывающая колебания остова с колебаниями рабочего органа:
(10)
где Dyро – изменение вертикальной координаты рабочего органа от неуправляемых перемещений остова; Dyвз – изменение вертикальной координаты под осью ведомой звездочки; kiро – коэффициенты усиления, зависящие от геометрических размеров РА; tро – время запаздывания.