Введение

привод вращение печатный контроллер

В настоящее время актуальной является проблема преобразования энергии с наименьшими потерями и наилучшими показателями качества в самых разных отраслях техники, начиная с авиации и судостроения, и заканчивая ветро- и гидроэнергетическими установками. Частным случаем преобразования энергии является получение переменного тока нужного качества с помощью генератора, который приводится в движение двигателем системы. Качество переменного тока определяется его частотными характеристиками, которые должны поддерживаться в нужном диапазоне, независимо от режима работы двигателя. Существуют несколько способов преобразования частоты переменного тока в подобных системах. В последнее время все чаще используется метод поддержания постоянной частоты вращения генератора с помощью привода постоянной частоты вращения (ППЧВ). Данный привод имеет ряд преимуществ перед электрическими преобразователями частоты, такие как больший КПД и меньшие массо-габаритные показатели. Его устанавливают между валами двигателя и генератора, автоматически поддерживая с определенной точностью частоту вращения генератора постоянной в случае изменения частоты вращения двигателя или нагрузки. Таким образом, сугубо электрическая задача стабилизации частоты тока решается чисто механическим способом - стабилизацией частоты вращения. На кафедре прикладной механики, автоматики и управления в БГТУ «Военмех» ведутся исследования в целях усовершенствования ППЧВ.

В наше время наибольшее распространение получили ППЧВ на основе объемной гидромеханической передачи (ОГМП). При преимуществах в КПД, массе и габаритах, по сравнению с другими видами передач, подобные приводы имеют некоторые недостатки. Во-первых, это сложность проектирования ППЧВ, так как от проектировщика требуется синтез знаний в области сложных планетарных механизмов с одной стороны, и объемного гидропривода, с другой. Во-вторых, это нелинейность работы ППЧВ, обусловленная статическими потерями в объемном гидроприводе при достижении им так называемой «нулевой зоны». Данная нелинейность серьезно влияет на выходные частотные параметры, ограничивая применение ППЧВ в системах, где необходимо стабильное качество переменного тока.

Современное развитие техники предлагает способы избавления от проблемы «нулевой зоны» с помощью исполнительных органов, влияющих на работу объемного гидропривода. В данном случае целесообразно использовать мехатронные методы управления гидроприводом, так как они позволяют объединить исполнительное устройство с системой управления и слежения за частотой вращения. В качестве объекта исследования целесообразно использовать математическую модель привода постоянной частоты вращения, так как на текущем этапе развития компьютерной техники и программной среды, математическая модель дает точные и наглядные результаты изменений параметров системы.

Настоящая работа имеет перед собой следующие цели:

· Математическое моделирование работы объемной гидромеханической передачи в среде Matlab-Simulink.

· Верификация математической модели с экспериментальными данными.

· Изменение управляющего сигнала для уменьшения нулевой зоны.

· Выбор оптимального управляющего исполнительного органа.

· Проектирование конструкции объемного гидропривода с управляющим исполнительным органом.