Динамические характеристики следящего объемного гидропривода с частотным управлением
Ключевые слова:
следящий объемный гидропривод, привод скоростного и позиционного исполнений, частотные управление и характеристики, математические модели, структурные схемы
Аннотация
Сформированы модели следящего объемного гидропривода с частотным управлением (ОГП-ЧУ(С)) и скоростной обратной связью, имеющего выходную координату в виде скорости и перемещения выходного звена. Получены соотношения для передаточных функций моделей привода и их констант. Сформированы показатели динамической работоспособности (ПДР) и конкурентоспособности (ПДК) привода, классифицированы основные параметры моделей, оказывающие основное влияние на ПДР и ПДК. Получены амплитудные и фазовые частотные характеристики ОГП-ЧУ(С) при варьировании основными параметрами. Показано, что ОГП-ЧУ(С) скоростного и позиционного типов имеют ПДР и ПДК, близкие к аналогичным показателям объемного гидропривода с насосным управлением (ОГП-НУ) той же мощности. Однако благодаря ряду преимуществ ОГП-ЧУ(С) могут быть рекомендованы для замены следящих ОГП-НУ и электромеханических приводов с механическими редукторами. Таким образом, ОГП-ЧУ(С) могут использоваться в качестве автоматизированных (следящих) исполнительных модулей различных силовых систем технических объектов, что существенно расширяет возможности применения данного класса приводов.
Литература
1. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Голубев В.И. Объемный гидропривод с частотным и частотно-дроссельным управлением — возможные исполнения, области применения, сравнительные характеристики и конкурентные аналоги // Гидравлика, пневматика, приводы. 2015. № 1 (15). С. 29—33.
2. Ruhlicke I. Elektro-hydraulische Antriebssysteme mit drehzahlveranderbarer Pumpe // Olhydraulik und Pneumatik. 1977. No. 9 (41). Pp. 689—693; No. 10. Pp. 752—759.
3. Редько П.Г. и др. Концепция развития систем рулевых приводов перспективных самолетов // Новые рубежи авиационной науки: Сб. тезисов IX Междунар. науч.-техн. симпозиума. М., 2007. С. 90.
4. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Носенко М.Л. Анализ разгонных режимов объемного гидропривода с частотным управлением при энергопитании гидродвигателя привода от различных источников // Вестник МЭИ. 2015. № 5. С. 10—17.
5. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Улучшение динамики объемного гидропривода с частотным управлением с помощью дополнительной обратной связи // Вестник МЭИ. 2016. № 3. С. 6—15.
6. Зуев Ю.Ю. Основы создания конкурентоспособной техники и выработки эффективных решений. М.: Издательский дом МЭИ, 2006.
7. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Носенко Е.И. Исследование нестационарных процессов в объемном гидроприводе с частотным управлением // Гидравлика, пневматика, приводы. 2015. № 1 (15). С. 21—27.
8. Беляев О.А., Зуев Ю.Ю. Моделирование регулировочных характеристик объемного гидропривода с насосным и частотным управлением // Гидромашины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: Тезисы научн.-техн. конф. МГТУ им. Н.Э. Баумана. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. С. 196—204.
9. Алексеенков А.С. Разработка электрогидравлической системы регулирования авиационного гидравлического привода с комбинированным управлением с целью улучшения его динамических свойств: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М.: МАИ, 2014.
10. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975.
11. Кравчук А.Э. и др. Асинхронные двигатели серии 4А. М.: Энергоатомиздат, 1982.
12. Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1990.
13. Богданов Д.М. Применение преобразователей частоты для управления электроприводами. Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2008.
14. Крымов Б.Г., Рабинович Л,В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательным аппаратами. М.: Машиностроение, 1987.
15. Казмиренко В.Ф. Электрогидравлические мехатронные модули движения: основы теории и системное проектирование. М.: Радио и связь, 2001.
16. Прокофьев В.Н. и др. Аксиально-поршневой регулируемый гидропривод. М.: Машиностроение, 1969.
17. Петров В.А. Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. М.: Машиностроение, 1988.
18. Гавриленко Б.А. , Минин В.А., Рождественс- кий С.Н. Гидравлический привод. М.: Машиностроение, 1968.
19. Баженов А.И. и др. Проектирование следящих гидравлических приводов летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1981.
20. Беспалов В.Я. Перспективы создания отечественных электродвигателей нового поколения для частотно-регулируемого электропривода // Автоматизированный электропривод в XXI веке: пути развития: Труды IV Междунар. конф. по автоматизированному электроприводу. Магнитогорск, 2004. Ч. 1. С. 24—31.
---
Для цитирования: Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Динамические характеристики следящего объемного гидропривода с частотным управлением // Вестник МЭИ. 2017. № 6. С. 113—124. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-113-124.
#
1. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Golubev V.I. Ob"emnyy Gidroprivod s Chastotnym i Chastotno-Drossel'nym Upravleniem — Vozmozhnye Ispolneniya, Oblasti Prime- neniya, Sravnitel'nye Harakteristiki iKonkurentnye Analogi. Gidravlika, Pnevmatika, Privody. 2015;1 (15):29—33. (in Russian).
2. Ruhlicke I. Elektro-hydraulische Antriebssysteme mit drehzahlveranderbarer Pumpe. Olhydraulik und Pneu- matik. 1977; 9(41):689—693; 10:752—759. (in Russian).
3. Red'ko P.G. i dr. Kontseptsiya Razvitiya Sistem Rulevyh Privodov Perspektivnyh Samoletov. Novye Rubezhi Aviatsionnoy Nauki: Sb. Tezisov IX Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Simpoziuma. M., 2007:90. (in Russian).
4. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Nosenko M.L. Analiz Razgonnyh Rezhimov Ob"Emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem pri Energopitanii Gidrodvigatelya Privoda ot Razlichnyh Istochnikov. Vestnik MPEI. 2015;5:10—17. (in Russian).
5. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. Uluchshenie Dinamiki Ob"Emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem s Pomoshch'yu Dopolnitel'noy Obratnoy Svyazi. Vestnik MPEI. 2016;3:6—15. (in Russian).
6. Zuev Yu.Yu. Osnovy Sozdaniya Konkurentospo- sobnoy Tekhniki i Vyrabotki Effektivnyh Resheniy. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2006. (in Russian).
7. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Nosenko E.I. Issledovanie Nestatsionarnyh Protsessov v Ob"Emnom Gidro- privode s Chastotnym Upravleniem. Gidravlika, Pnevmatika, Privody. 2015;1(15):21—27. (in Russian).
8. Belyaev O.A., Zuev Yu.Yu. Modelirovanie Regulirovochnyh Harakteristik Ob"Emnogo Gidroprivoda s Nasosnym i Chastotnym Upravleniem. Gidromashiny, Gidroprivody i Gidropnevmoavtomatika: Tezisy Nauchn.- tekhn. Konf. MGTU im. N.E. Baumana. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2011:196—204. (in Russian).
9. Alekseenkov A.S. Razrabotka Elektrogidravlicheskoy Sistemy Regulirovaniya Aviatsionnogo Gidravliches- kogo Privoda s Kombinirovannym Upravleniem s Tsel'yu Uluchsheniya ego Dinamicheskih Svoystv: Avtoref. Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: MAI, 2014. (in Russian).
10. Besekerskiy V.A., Popov E.P. Teoriya Sistem Avtomaticheskogo Regulirovaniya. M.: Nauka, 1975. (in Russian).
11. Kravchuk A.E. i dr. Asinhronnye Dvigateli Serii 4A. M.: Energoatomizdat, 1982. (in Russian).
12. Avtomatizirovannyy Elektroprivod. M.: Energo- atomizdat, 1990. (in Russian).
13. Bogdanov D.M. Primenenie Preobrazovateley Chastoty dlya Upravleniya Elektroprivodami. Tomsk: Izd- vo Tomskogo Politekhn. Un-ta, 2008. (in Russian).
14. Krymov B.G., Rabinovich L,V., Stebletsov V.G. Ispolnitel'nye Ustroystva Sistem Upravleniya Letatel'nym Apparatami. M.: Mashinostroenie, 1987. (in Russian).
15. Kazmirenko V.F. Elektrogidravlicheskie Mekhatronnye Moduli Dvizheniya: Osnovy Teorii i Sistemnoe Proektirovanie. M.: Radio i Svyaz', 2001. (in Russian).
16. Prokof'ev V.N. i dr. Aksial'no-porshnevoy Reguliruemyy Gidroprivod. M.: Mashinostroenie, 1969. (in Russian).
17. Petrov V.A. Gidroob"emnye Transmissii Samohodnyh Mashin. M.: Mashinostroenie, 1988. (in Russian).
18. Gavrilenko B.A. , Minin V.A., Rozhdestvenskiy S.N. Gidravlicheskiy Privod. M.: Mashinostroenie, 1968. (in Russian).
19. Bazhenov A.I. i dr. Proektirovanie Sledyashchih Gidravlicheskih Privodov Letatel'nyh Apparatov. M.: Mashinostroenie, 1981. (in Russian).
20. Bespalov V.YA. Perspektivy Sozdaniya OtechestVennyh Elektrodvigateley Novogo Pokoleniya dlya Chastotno-reguliruemogo Elektroprivoda. Avtomati- zirovannyy Elektroprivod v XXI Veke: Puti Razvitiya: Trudy IV Mezhdunar. Konf. po Avtomatizirovannomu Elektroprivodu. Magnitogorsk, 2004;1.:24—31. (in Russian).
---
For citation: Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. The Dynamic Characteristics of a Frequency-Controlled Volumetric Fluid Servodrive.
MPEI Vestnik. 2017; 6:113—124. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-113-124.
2. Ruhlicke I. Elektro-hydraulische Antriebssysteme mit drehzahlveranderbarer Pumpe // Olhydraulik und Pneumatik. 1977. No. 9 (41). Pp. 689—693; No. 10. Pp. 752—759.
3. Редько П.Г. и др. Концепция развития систем рулевых приводов перспективных самолетов // Новые рубежи авиационной науки: Сб. тезисов IX Междунар. науч.-техн. симпозиума. М., 2007. С. 90.
4. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Носенко М.Л. Анализ разгонных режимов объемного гидропривода с частотным управлением при энергопитании гидродвигателя привода от различных источников // Вестник МЭИ. 2015. № 5. С. 10—17.
5. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Улучшение динамики объемного гидропривода с частотным управлением с помощью дополнительной обратной связи // Вестник МЭИ. 2016. № 3. С. 6—15.
6. Зуев Ю.Ю. Основы создания конкурентоспособной техники и выработки эффективных решений. М.: Издательский дом МЭИ, 2006.
7. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю., Носенко Е.И. Исследование нестационарных процессов в объемном гидроприводе с частотным управлением // Гидравлика, пневматика, приводы. 2015. № 1 (15). С. 21—27.
8. Беляев О.А., Зуев Ю.Ю. Моделирование регулировочных характеристик объемного гидропривода с насосным и частотным управлением // Гидромашины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика: Тезисы научн.-техн. конф. МГТУ им. Н.Э. Баумана. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. С. 196—204.
9. Алексеенков А.С. Разработка электрогидравлической системы регулирования авиационного гидравлического привода с комбинированным управлением с целью улучшения его динамических свойств: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М.: МАИ, 2014.
10. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975.
11. Кравчук А.Э. и др. Асинхронные двигатели серии 4А. М.: Энергоатомиздат, 1982.
12. Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1990.
13. Богданов Д.М. Применение преобразователей частоты для управления электроприводами. Томск: Изд-во Томского политехн. ун-та, 2008.
14. Крымов Б.Г., Рабинович Л,В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательным аппаратами. М.: Машиностроение, 1987.
15. Казмиренко В.Ф. Электрогидравлические мехатронные модули движения: основы теории и системное проектирование. М.: Радио и связь, 2001.
16. Прокофьев В.Н. и др. Аксиально-поршневой регулируемый гидропривод. М.: Машиностроение, 1969.
17. Петров В.А. Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. М.: Машиностроение, 1988.
18. Гавриленко Б.А. , Минин В.А., Рождественс- кий С.Н. Гидравлический привод. М.: Машиностроение, 1968.
19. Баженов А.И. и др. Проектирование следящих гидравлических приводов летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1981.
20. Беспалов В.Я. Перспективы создания отечественных электродвигателей нового поколения для частотно-регулируемого электропривода // Автоматизированный электропривод в XXI веке: пути развития: Труды IV Междунар. конф. по автоматизированному электроприводу. Магнитогорск, 2004. Ч. 1. С. 24—31.
---
Для цитирования: Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Динамические характеристики следящего объемного гидропривода с частотным управлением // Вестник МЭИ. 2017. № 6. С. 113—124. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-113-124.
#
1. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Golubev V.I. Ob"emnyy Gidroprivod s Chastotnym i Chastotno-Drossel'nym Upravleniem — Vozmozhnye Ispolneniya, Oblasti Prime- neniya, Sravnitel'nye Harakteristiki iKonkurentnye Analogi. Gidravlika, Pnevmatika, Privody. 2015;1 (15):29—33. (in Russian).
2. Ruhlicke I. Elektro-hydraulische Antriebssysteme mit drehzahlveranderbarer Pumpe. Olhydraulik und Pneu- matik. 1977; 9(41):689—693; 10:752—759. (in Russian).
3. Red'ko P.G. i dr. Kontseptsiya Razvitiya Sistem Rulevyh Privodov Perspektivnyh Samoletov. Novye Rubezhi Aviatsionnoy Nauki: Sb. Tezisov IX Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Simpoziuma. M., 2007:90. (in Russian).
4. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Nosenko M.L. Analiz Razgonnyh Rezhimov Ob"Emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem pri Energopitanii Gidrodvigatelya Privoda ot Razlichnyh Istochnikov. Vestnik MPEI. 2015;5:10—17. (in Russian).
5. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. Uluchshenie Dinamiki Ob"Emnogo Gidroprivoda s Chastotnym Upravleniem s Pomoshch'yu Dopolnitel'noy Obratnoy Svyazi. Vestnik MPEI. 2016;3:6—15. (in Russian).
6. Zuev Yu.Yu. Osnovy Sozdaniya Konkurentospo- sobnoy Tekhniki i Vyrabotki Effektivnyh Resheniy. M.: Izdatel'skiy Dom MPEI, 2006. (in Russian).
7. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu., Nosenko E.I. Issledovanie Nestatsionarnyh Protsessov v Ob"Emnom Gidro- privode s Chastotnym Upravleniem. Gidravlika, Pnevmatika, Privody. 2015;1(15):21—27. (in Russian).
8. Belyaev O.A., Zuev Yu.Yu. Modelirovanie Regulirovochnyh Harakteristik Ob"Emnogo Gidroprivoda s Nasosnym i Chastotnym Upravleniem. Gidromashiny, Gidroprivody i Gidropnevmoavtomatika: Tezisy Nauchn.- tekhn. Konf. MGTU im. N.E. Baumana. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2011:196—204. (in Russian).
9. Alekseenkov A.S. Razrabotka Elektrogidravlicheskoy Sistemy Regulirovaniya Aviatsionnogo Gidravliches- kogo Privoda s Kombinirovannym Upravleniem s Tsel'yu Uluchsheniya ego Dinamicheskih Svoystv: Avtoref. Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: MAI, 2014. (in Russian).
10. Besekerskiy V.A., Popov E.P. Teoriya Sistem Avtomaticheskogo Regulirovaniya. M.: Nauka, 1975. (in Russian).
11. Kravchuk A.E. i dr. Asinhronnye Dvigateli Serii 4A. M.: Energoatomizdat, 1982. (in Russian).
12. Avtomatizirovannyy Elektroprivod. M.: Energo- atomizdat, 1990. (in Russian).
13. Bogdanov D.M. Primenenie Preobrazovateley Chastoty dlya Upravleniya Elektroprivodami. Tomsk: Izd- vo Tomskogo Politekhn. Un-ta, 2008. (in Russian).
14. Krymov B.G., Rabinovich L,V., Stebletsov V.G. Ispolnitel'nye Ustroystva Sistem Upravleniya Letatel'nym Apparatami. M.: Mashinostroenie, 1987. (in Russian).
15. Kazmirenko V.F. Elektrogidravlicheskie Mekhatronnye Moduli Dvizheniya: Osnovy Teorii i Sistemnoe Proektirovanie. M.: Radio i Svyaz', 2001. (in Russian).
16. Prokof'ev V.N. i dr. Aksial'no-porshnevoy Reguliruemyy Gidroprivod. M.: Mashinostroenie, 1969. (in Russian).
17. Petrov V.A. Gidroob"emnye Transmissii Samohodnyh Mashin. M.: Mashinostroenie, 1988. (in Russian).
18. Gavrilenko B.A. , Minin V.A., Rozhdestvenskiy S.N. Gidravlicheskiy Privod. M.: Mashinostroenie, 1968. (in Russian).
19. Bazhenov A.I. i dr. Proektirovanie Sledyashchih Gidravlicheskih Privodov Letatel'nyh Apparatov. M.: Mashinostroenie, 1981. (in Russian).
20. Bespalov V.YA. Perspektivy Sozdaniya OtechestVennyh Elektrodvigateley Novogo Pokoleniya dlya Chastotno-reguliruemogo Elektroprivoda. Avtomati- zirovannyy Elektroprivod v XXI Veke: Puti Razvitiya: Trudy IV Mezhdunar. Konf. po Avtomatizirovannomu Elektroprivodu. Magnitogorsk, 2004;1.:24—31. (in Russian).
---
For citation: Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. The Dynamic Characteristics of a Frequency-Controlled Volumetric Fluid Servodrive.
MPEI Vestnik. 2017; 6:113—124. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-6-113-124.
Опубликован
2019-01-21
Выпуск
Раздел
Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение (05.04.00)
