An Adaptive Algorithm for Calculating the Dynamics of a Hydromechanical Servo Actuator with Throttle Control
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2021-4-114-121Keywords:
hydromechanical servo actuator with throttle control, structural correction, partial mathematical models, integrated model, transfer functions, frequency responses, direct and inverse problems, Pareto optimizationAbstract
The technical, economic, and performance indicators of hydromechanical servo actuators with throttle control (HMSA/T) can be radically improved by structurally correcting the actuator initial configuration followed by parametrically optimizing the found solution. The conventional solution boils down to an analysis of partial correction problems. However, this adds difficulty to comparison of the results and entails a significant scope of refinement and adjustment works. The article presents a unified algorithm for settling matters concerned with structural and parametric correction of an HMSA/T as applied to the most efficient ways of changing the actuator initial structure: damping the hydraulic amplifier sliding valve and introducing additional feedbacks for the output section motion speed and derivative of pressure difference in the hydraulic amplifier outlet hydraulic lines.
An integrated HMSA/T model is constructed on the basis of standard structural correction schemes and partial mathematical models of actuators, and the scheme of an algorithm for combined structural and parametric correction of the actuator is presented.
It is shown that the algorithm can be implemented using limited computation resources with a quickly running application software.
References
1. Свешников В.К. Станочные гидроприводы. М.: Машиностроение, 2008.
2. Свешников В.К. Гидрооборудование: международный справочник. Номенклатура, параметры. М.: Издат. центр «Техинформ МАИ», 2001 — 2003.
3. Свешников В.К. Развитие гидроприводов: итоги 2011 года // Гидравлика, пневматика, приводы. 2012. № 1(8). С. 3—8.
4. Parker Actuator Products. [Офиц. сайт] www.ph.parker.com/us/en/cylinders-and-actuators (дата обращения 20.08.2020)
5. Parker Hannifin [Офиц. сайт] www.parker-store.ru/catalog/гидравлика (дата обращения 20.08.2020).
6. Moog [Офиц. сайт] www.moog.com/products/actuator (дата обращения 25.08.2020).
7. Rexroth [Офиц. сайт] www.boschrexroth.com/en/us/products/product-groups/gear-technology/documentation-and-resources/product-catalogs/index (дата обращения 25.08.2020).
8. Eggerth S. Fachtagung Hydraulik und Pneumatik in Dresden // Maschine. 1996. V. 1—2(50). Pp. 44—46.
9. Martin H.R., Keating T. Mathematical Models for the Design of Hydraulic Actuators // USA Trans. 1973. V. 12. No. 2. Pр. 147—155.
10. Гамынин Н.С., Карев В.И., Потапов А.М., Селиванов А.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1992.
11. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.
12. Разинцев В.И. Повышение эффективности гидроприводов с дроссельным регулированием. М.: Машиностроение, 1993.
13. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. М.: Наука, 2003.
14. Зуев Ю.Ю. Гидромеханический следящий привод с дроссельным управлением. Ч. 2. Исследование динамики линейных моделей привода. М.: Изд-во МЭИ, 2016.
15. Зуев Ю.Ю. Гидромеханический следящий привод с дроссельным управлением. Ч. 1. Математические модели и статические характеристики привода. М.: Изд-во МЭИ, 2015.
16. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Общий подход к построению математических моделей и алгоритмов решения прямой и обратной задачи для следящего гидравлического привода с дроссельным управлением // Вестник МЭИ. 2020. № 1. C. 97—104.
---
Для цитирования: Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Адаптивный алгоритм расчёта динамики гидромеханического следящего привода с дроссельным управлением // Вестник МЭИ. 2021. № 4. С. 114—121. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-114-121.
#
1. Sveshnikov V.K. Stanochnye Gidroprivody. M.: Mashinostroenie, 2008. (in Russian).
2. Sveshnikov V.K. Gidrooborudovanie: Mejdunarodnyy Spravochnik. Nomenklatura, Parametry. M.: Izdat. Tsentr «Tekhinform MAI», 2001 — 2003. (in Russian).
3. Sveshnikov V.K. Razvitie Gidroprivodov: Itogi 2011 Goda. Gidravlika, Pnevmatika, Privody. 2012;1(8):3—8. (in Russian).
4. Parker Actuator Products. [Ofits. Sayt] www.ph.parker.com/us/en/cylinders-and-actuators (Data Obrashcheniya 20.08.2020)
5. Parker Hannifin [Ofits. Sayt] www.parker-store.ru/catalog/gidravlika (Data Obrashcheniya 20.08.2020). (in Russian).
6. Moog [Ofits. Sayt] www.moog.com/products/actuator (Data Obrashcheniya 25.08.2020).
7. Rexroth [Ofits. Sayt] www.boschrexroth.com/en/us/products/product-groups/gear-technology/documentation-and-resources/product-catalogs/index (Data Obrashcheniya 25.08.2020).
8. Eggerth S. Fachtagung Hydraulik und Pneumatik in Dresden. Maschine. 1996;1—2(50):44—46.
9. Martin H.R., Keating T. Mathematical Models for the Design of Hydraulic Actuators. USA Trans. 1973;12;2:147—155.
10. Gamynin N.S., Karev V.I., Potapov A.M., Selivanov A.M. Gidravlicheskie Privody Letatel'nykh Apparatov. M.: Mashinostroenie, 1992. (in Russian).
11. Popov D.N. Mekhanika Gidro- i Pnevmoprivodov. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2001. (in Russian).
12. Razintsev V.I. Povyshenie Effektivnosti Gidroprivodov s Drossel'nym Regulirovaniem. M.: Mashinostroenie, 1993. (in Russian).
13. Besekerskiy V.A., Popov E.P. Teoriya Sistem Avtomaticheskogo Upravleniya. M.: Nauka, 2003. (in Russian).
14. Zuev Yu.Yu. Gidromekhanicheskiy Sledyashchiy Privod s Drossel'nym Upravleniem. Ch. 2. Issledovanie Dinamiki Lineynykh Modeley Privoda. M.: Izd-vo MEI, 2016. (in Russian).
15. Zuev Yu.Yu. Gidromekhanicheskiy Sledyashchiy Privod s Drossel'nym Upravleniem. Ch. 1. Matematicheskie Modeli i Staticheskie Kharakteristiki Privoda. M.: Izd-vo MEI, 2015. (in Russian).
16. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. Obshchiy Podkhod k Postroeniyu Matematicheskikh Modeley i Algoritmov Resheniya Pryamoy i Obratnoy Zadachi dlya Sledyashchego Gidravlicheskogo Privoda s Drossel'nym Upravleniem. Vestnik MEI. 2020;1:97—104. (in Russian).
---
For citation: Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. An Adaptive Algorithm for Calculating the Dynamics of a Hydromechanical Servo Actuator with Throttle Control. Bulletin of MPEI. 2021;4:114—121. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-114-121.
2. Свешников В.К. Гидрооборудование: международный справочник. Номенклатура, параметры. М.: Издат. центр «Техинформ МАИ», 2001 — 2003.
3. Свешников В.К. Развитие гидроприводов: итоги 2011 года // Гидравлика, пневматика, приводы. 2012. № 1(8). С. 3—8.
4. Parker Actuator Products. [Офиц. сайт] www.ph.parker.com/us/en/cylinders-and-actuators (дата обращения 20.08.2020)
5. Parker Hannifin [Офиц. сайт] www.parker-store.ru/catalog/гидравлика (дата обращения 20.08.2020).
6. Moog [Офиц. сайт] www.moog.com/products/actuator (дата обращения 25.08.2020).
7. Rexroth [Офиц. сайт] www.boschrexroth.com/en/us/products/product-groups/gear-technology/documentation-and-resources/product-catalogs/index (дата обращения 25.08.2020).
8. Eggerth S. Fachtagung Hydraulik und Pneumatik in Dresden // Maschine. 1996. V. 1—2(50). Pp. 44—46.
9. Martin H.R., Keating T. Mathematical Models for the Design of Hydraulic Actuators // USA Trans. 1973. V. 12. No. 2. Pр. 147—155.
10. Гамынин Н.С., Карев В.И., Потапов А.М., Селиванов А.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1992.
11. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.
12. Разинцев В.И. Повышение эффективности гидроприводов с дроссельным регулированием. М.: Машиностроение, 1993.
13. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. М.: Наука, 2003.
14. Зуев Ю.Ю. Гидромеханический следящий привод с дроссельным управлением. Ч. 2. Исследование динамики линейных моделей привода. М.: Изд-во МЭИ, 2016.
15. Зуев Ю.Ю. Гидромеханический следящий привод с дроссельным управлением. Ч. 1. Математические модели и статические характеристики привода. М.: Изд-во МЭИ, 2015.
16. Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Общий подход к построению математических моделей и алгоритмов решения прямой и обратной задачи для следящего гидравлического привода с дроссельным управлением // Вестник МЭИ. 2020. № 1. C. 97—104.
---
Для цитирования: Зуев Ю.Ю., Зуева Е.Ю. Адаптивный алгоритм расчёта динамики гидромеханического следящего привода с дроссельным управлением // Вестник МЭИ. 2021. № 4. С. 114—121. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-114-121.
#
1. Sveshnikov V.K. Stanochnye Gidroprivody. M.: Mashinostroenie, 2008. (in Russian).
2. Sveshnikov V.K. Gidrooborudovanie: Mejdunarodnyy Spravochnik. Nomenklatura, Parametry. M.: Izdat. Tsentr «Tekhinform MAI», 2001 — 2003. (in Russian).
3. Sveshnikov V.K. Razvitie Gidroprivodov: Itogi 2011 Goda. Gidravlika, Pnevmatika, Privody. 2012;1(8):3—8. (in Russian).
4. Parker Actuator Products. [Ofits. Sayt] www.ph.parker.com/us/en/cylinders-and-actuators (Data Obrashcheniya 20.08.2020)
5. Parker Hannifin [Ofits. Sayt] www.parker-store.ru/catalog/gidravlika (Data Obrashcheniya 20.08.2020). (in Russian).
6. Moog [Ofits. Sayt] www.moog.com/products/actuator (Data Obrashcheniya 25.08.2020).
7. Rexroth [Ofits. Sayt] www.boschrexroth.com/en/us/products/product-groups/gear-technology/documentation-and-resources/product-catalogs/index (Data Obrashcheniya 25.08.2020).
8. Eggerth S. Fachtagung Hydraulik und Pneumatik in Dresden. Maschine. 1996;1—2(50):44—46.
9. Martin H.R., Keating T. Mathematical Models for the Design of Hydraulic Actuators. USA Trans. 1973;12;2:147—155.
10. Gamynin N.S., Karev V.I., Potapov A.M., Selivanov A.M. Gidravlicheskie Privody Letatel'nykh Apparatov. M.: Mashinostroenie, 1992. (in Russian).
11. Popov D.N. Mekhanika Gidro- i Pnevmoprivodov. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2001. (in Russian).
12. Razintsev V.I. Povyshenie Effektivnosti Gidroprivodov s Drossel'nym Regulirovaniem. M.: Mashinostroenie, 1993. (in Russian).
13. Besekerskiy V.A., Popov E.P. Teoriya Sistem Avtomaticheskogo Upravleniya. M.: Nauka, 2003. (in Russian).
14. Zuev Yu.Yu. Gidromekhanicheskiy Sledyashchiy Privod s Drossel'nym Upravleniem. Ch. 2. Issledovanie Dinamiki Lineynykh Modeley Privoda. M.: Izd-vo MEI, 2016. (in Russian).
15. Zuev Yu.Yu. Gidromekhanicheskiy Sledyashchiy Privod s Drossel'nym Upravleniem. Ch. 1. Matematicheskie Modeli i Staticheskie Kharakteristiki Privoda. M.: Izd-vo MEI, 2015. (in Russian).
16. Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. Obshchiy Podkhod k Postroeniyu Matematicheskikh Modeley i Algoritmov Resheniya Pryamoy i Obratnoy Zadachi dlya Sledyashchego Gidravlicheskogo Privoda s Drossel'nym Upravleniem. Vestnik MEI. 2020;1:97—104. (in Russian).
---
For citation: Zuev Yu.Yu., Zueva E.Yu. An Adaptive Algorithm for Calculating the Dynamics of a Hydromechanical Servo Actuator with Throttle Control. Bulletin of MPEI. 2021;4:114—121. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-114-121.
Downloads
Published
2020-10-05
Issue
Section
Mathematical Modeling, Numerical Methods and Program Complexe (05.13.18)
