Электронное моделирование

Методика моделирования работы трактора: Математическая модель процесса и достаточный объем информации об элементах системы позволяют перейти к электронному моделированию. Как следует из математической модели, она содержит функции двух и трех переменных, что представляет известную сложность при электронном моделировании, так как функциональные преобразователи с двумя входами не получили широкого распространения вследствие сложности и малой надежности.

В связи с этим необходимо изыскать пути замены функций нескольких переменных сочетанием функций одной переменной. Из известных приемов аппроксимации функций нескольких переменных функциями одной переменной наиболее предпочтительным для данного класса функций следует считать метод опорных кривых с нелинейной интерполяцией между ними.

Этот способ не требует большого объема подготовительной работы и вычислительной аппаратуры при моделировании. Чтобы оценить возможность линеаризации функций и выбрать масштаб переменных при моделировании, необходимо установить пределы изменения параметров МТА при колебании системы около некоторого равновесного положения. Такие данные могут быть получены на основании анализа результатов тюлевых экспериментов или других натурных опытов.

Все переменные реальной системы в электронной модели представляются напряжениями в различных точках схемы, а операции аналоговой вычислительной машины сводятся к преобразованию напряжения. Чтобы преобразовать реальные переменные в переменные электронной модели (машинные), необходимо выбрать масштаб в зависимости от пределов изменения напряжения в машине.

При этом максимальные значения переменных не должны выходить за пределы их изменения и по возможности полнее должен использоваться рабочий диапазон модели. Так как не всегда можно заранее предугадать границы изменения всех переменных, выбранный масштаб уточняют на модели. Аналоговые машины позволяют вводить масштаб времени, т. е. ускорять или замедлять процесс. Желательно, чтобы процесс был не очень длительным, так как при этом интегрируются ошибки.

С другой стороны, скоротечность процесса регламентируется возможностью непосредственного наблюдения за ним. На основании машинных уравнений из групп функциональных блоков, воспроизводящих движение отдельных звеньев системы, составляется блок-схема. Так, изменение угловой скорости коленчатого вала двигателя воспроизводится группой блоков перемещение рейки топливного насоса - группой блоков, работа турбокомпрессора - группой блоков.

Если исследуется МТА, оборудованный двигателем со свободным впуском, его работа с установившейся нагрузкой воспроизводится группами блоков. Перемещение рейки топливного насоса связано с перемещением муфты регулятора нелинейной зависимостью, которая может быть аппроксимирована двумя линейными участками.

Воспроизведение нелинейной зависимости осуществляется схемой, в которой значения z умножаются на разные коэффициенты в соответствии с различным наклоном линейных участков. Ограничение значения у устанавливается на усилителе. Создание электронной модели завершается проверкой достоверности модели. Эффективным методом проверки является сопоставление записей процесса, происходящего при одинаковых условиях в модели и в натурной системе.
Читать дальше...

Объем рабочих камер

В моменты максимального и минимального объемов рабочих камер соответствующие радиальные отверстия ротора перекрываются перемычками цапфы, расположенными между пазами. Эти рабочие камеры отсоединяются от напорной и сливной гидролиний.

Следовательно, цикл работы пластинчатого гидромотора, как и любого объемного гидромотора, состоит из следующих этапов: заполнение рабочей камеры жидкостью из напорной гидролинии ва счет поворота ротора под действием вращающего момента и увеличения объема этой камеры; отсоединение рабочей камеры от напорной и сливной гидролиний в момент наибольшего объема этой камеры; вытеснение жидкости из рабочей камеры в сливную гидролинию за счет уменьшения объема этой камеры; отсоединение рабочей камеры от нагнетательной и сливной гидролиний в момент наименьшего объема этой камеры.

Таким образом, обязательными этапами цикла работы как объемного насоса, так и объемного гидромотора являются отсоединения рабочих камер от гидролиний высокого и низкого давлений в момент, когда эти камеры имеют максимальный и минимальный объемы. Основной параметр объемной машины - рабочий объем (объемная постоянная).

Рабочим объемом q называют изменение объема рабочих камер гидромашины за один оборот приводного вала. При этом у верхней рабочей камеры будет максимальный объемна у нижней минимальный. Объемную гидромашину называют нерегулируемой, если ее рабочий объем неизменен, и регулируемой, если рабочий объем можно изменять. Параметр регулирования изменяется в пределах. Кроме рабочего объема, объемная машина характеризуется частотой вращения приводного вала, теоретической, фактической и геометрической (мгновенной) подачей и степенью ее неравномерности (для насосов),

Диапазоном давлений, теоретическим, фактическим и мгновенным вращающим моментом на приводном валу и степенью его неравномерности (для гидромоторов), мощностью гидравлической и на приводном валу, объемным, механическим и общим КПД, определяющим энергетические потери, и другими параметрами. Объемные потери и объемный КПД гидромашин: Количество рабочей жидкости, подаваемой насосом или принимаемой гидромотором за единицу времени без учета всех потерь, называют теоретической подачей объемной гидромашины.

Различают внутренние утечки, т. е. утечки из полости высокого в полость низкого давления, и наружные утечки, т. е. утечки из полостей высокого и низкого давления в корпус гидронасоса,. откуда по дренажному трубопроводу они отводятся в бак. Объемные потери на всасывании QB - потери, вызванные неполным заполнением рабочих камер жидкостью в связи с потерями давления во всасывающей магистрали, сжимаемостью жидкости, деформацией рабочих камер и наличием в жидкости пузырьков нерастворенного воздуха.

Поскольку зазоры, через которые происходят утечки, при изменении скорости вращения практически не изменяются, а скорость течения жидкости через зазоры намного больше скорости относительного перемещения элементов пар, образующих эти зазоры, то утечки мало зависят от скорости вращения гидромашины. Размеры поперечных сечений щелей, образующих зазоры, обычно на два порядка меньше их длин.
Читать дальше...

Последовательность выходных сигналов

Одну из вершин принимают за исходную. Начиная от нее, последовательно обходя граф по часовой стрелке, дуговым участкам присваивают обозначения выходных сигналов, включая сигналы управления триггерами, если они были введены при приведении первичного графа к реализуемому виду.

Последовательность выходных сигналов определяется реализуемым первичным графом. Она не зависит от типа главных распределителей, который предполагается использовать для управления исполнительными устройствами. Для каждой вершины вторичного графа определяют опорный сигнал - входной сигнал от конечного выключателя или триггера, который свидетельствует о выполнении команды в предшествующем данной вершине такте.

Если в такте выполняются одновременно несколько команд, т. е. работают одновременно несколько исполнительных устройств, то опорный сигнал для вершины, которая следует за этим тактом, представляет собой конъюнкцию (логическое произведение) сигналов от конечных выключателей, контролирующих срабатывание соответствующих исполнительных устройств. Внутри графа строят сигнальные линии, определяющие зоны действия входных сигналов.

Для их построения каждую вершину графа" в которую входит данный выходной сигнал, связывают направленной линией с ближайшей по циклу вершиной, из которой выходит инверсный выходной сигнал. Если из вершины выходит несколько сигнальных линий, на них указывают соответствующие входные сигналы. Построение вторичного графа на этом закончено, и он подготовлен для следующего этапа - составления уравнений выходных сигналов.

Последовательность выходных сигналов. У4 здесь соответствует условной записи цикла. Количество тактов (и вершин) - пять. Исходному положению соответствует верхняя вершина, из которой выходят первые по циклу выходные сигналы. Опорные сигналы указаны в кружках. Для исходной вершины опорный сигнал представляет собой конъюнкцию сигналов от конечных выключателей, контролирующих выполнение команд предшествующего этой вершине такта.

Из исходной вершины выходят две сигнальные линии для входных сигналов образующих опорный сигнал хьх7. Сигнальная линия соединяет исходную вершину, в которую входит выходной сигнал у3, контролируемый выключателем, с вершиной, из которой выходит инверсный сигнал. Сигнальная линия соединяет исходную вер. шину, в которую входит контролируемый выходной сигнал с вершиной, из которой выходит инверсный выходной сигнал. Аналогично строятся остальные сигнальные линии.

Например, сигнальная линия хв связывает вершину, в которую входит выходной сигнал у3, с вершиной, из которой выходит инверсный выходной сигнал. Сигнальная линия определяет зону существования действительного значения данного входного сигнала в графе. Зона действительных значений расположена слева от сигнальной линии, если смотреть по ее направлению. Например, штриховкой показана зона, включая вершины, связанные сигнальной линией.
Читать далее