Расчёт и проектирование замкнутой системы воздушно-динамического рулевого привода летательного (стр. 4 из 10)
Значение
выбирается из условия обеспечения фазовой частотной характеристики разомкнутого контура, близкой к заданному номинальному значению при возникновении ограничений выходной координаты силовой части привода. При таком значении σ обеспечиваются меньшие фазовые сдвиги, чем при расчёте σ по минимуму расхода, но расход рабочего тела через систему увеличивается, что в случае применения воздушно-динамического привода не является ограничением для проектирования. 
Максимальный развиваемый момент определяется по зависимости:
Значение произведения площади поршня на плечо кинематической передачи определяется по зависимости:
где
Потребная скорость для обеспечения отработки гармонического сигнала рассчитывается по формуле:
где
Рис. 1.10 График зависимости числа υ от величины избыточного давления
Структура и параметры автоколебательной системы воздушно-динамического привода определяются для режима наихудших фазовых сдвигов, соответствующего максимуму энергетической функции при нагрузке, имеющей характер перекомпенсации, то есть режима
(рис. 1.11). Для указанного режима значения параметров следующие:- число маха М ……………………………………………………..0.894;
- момент шарнирной нагрузки
………………………..0.265;- избыточное давление
………………………………0.667×105;- частота вращения по крену
……………………………….7.8±2. 
Рис. 1.11 Энергетическая функция привода
Рассчитаем структуру и параметры автоколебательной системы ВДРП на соответствующего режима:
а) рассчитывается допустимая минимальная частота автоколебаний из условия обеспечения разноса рабочей частоты ω0 и частоты автоколебаний ωа:
, где 
б) рассчитывается фазовый сдвиг φn и амплитудная характеристика An исполнительного двигателя на рабочей частоте и частоте автоколебаний.
Рис. 1.12 Структурная схема исполнительного двигателя РП
Рассчитаем максимальную скорость на этом режиме, исходя из Ωm на предыдущем:
,где
. 
.Тогда новое Ωm примет значение:
, 
где
. 
Из рис. 1.13 определим фазовые сдвиги и величины амплитудной характеристики исполнительного двигателя РП на рабочей частоте и частоте автоколебаний.
Для данного режима определены соответствующие значения:
в) определяется время эквивалентного запаздывания управляющего электромагнита:
где
– фазовый сдвиг нелинейного элемента на частоте 
, 
;
– фазовый сдвиг корректирующего фильтра на частоте автоколебаний, выбираемый при первой итерации равным нулю. 
Рис. 1.13 Амплитудно-фазовая частотная характеристика исполнительного двигателя рулевого привода
г) рассчитываются фазовые характеристики разомкнутой и замкнутой автоколебательной системы воздушно-динамического привода.
Фазовая характеристика разомкнутой системы рассчитывается по следующей формуле:
где
– фазовый сдвиг исполнительного двигателя РП, 
– фазовая характеристика управляющего электромагнита (рис. 1.15), 
– фазовый сдвиг корректирующего фильтра (рис. 1.14), 
– фазовый сдвиг нелинейного элемента, 
.Фазовая характеристика замкнутой системы:
, 
– амплитудная характеристика разомкнутой системы. 
где
При
необходим фильтр с ослаблением амплитудной характеристики на частоте автоколебаний: 
где
Рис. 1.14 Амплитудно-фазовая частотная характеристика корректирующего фильтра
Рис. 1.15 Фазовая характеристика управляющего электромагнита
Фазовая характеристика разомкнутой системы воздушно динамического рулевого привода представлена на рис. 16, замкнутой – на рис. 1.17.
Рис. 1.16 Фазовая характеристика разомкнутой системы ВДРП