Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие испытательной техники для авиационных агрегатов и трансмиссий в наземных условиях идет по пути все большего вытеснения натурных комплексов,' дорогостоящих и потребляющих большое количество топлива, и создания ЕЫСОКОЭКОНО-мичных и надежных стендовых установок на базе электромеханических преобразователей энергии. Такие многоагрегатные испытательные стенды, имеющие в своем составе электрические машины постоянного и переменного тока, в совокупности с испытуемыми изделиями, представляющими разветвленные упругие нелинейно связанные механические трансмиссии, являются взаимосвязанными электромеханическими объектами 'со сложной нелинейной динамикой.
Различным аспектам этих проблем, связанных с методами и техникой испытаний, с совершенствованием методов управления электрооборудованием, а также с задачами гашения упругих колебаний и адаптивного управления, посвящены работы Андерсона П., Башарша А.В., Болотина В.В., Бордова Ю.А., Бурдакова С.Ф., Веретенникова Л.П., Демидова СВ., Жерве Г.К., Землякова О.Д., Ключева В.И., Кобрине-кого-А.Е., Ковчина О.А., Крутько П.Д., Коськина Ю.П., Кочубиевско-го И.Л, Лукомского Ю.А., Новикова В.А., Онищенко Г.В., Охоцимско-го ДсЕ., Первозванского А.А., Петрова Е.Н., Поляхова Й.Д., Путева В.В., Рассудова Л.Н., Решетова Д.Н., Рутковского В.Ю., Синякова А.Н., Сиротина А.А., Соколовского Г.Г., Тимофеева А.В., Фомина В.Н., Фрадкова А.Л., Фуада А., Хватова СВ., Черноусько Ф.Л., Якубовича В.A., landau.J.D., Ъ1 її., Ortega R., Slotine J.-J.E,rii др.
В диссертационной работе рассматриваются задачи управления динамикой электромеханических испытательных стендов, так как для осуществления высококачествешшх и эффективных стендовых испытаний силовых агрегатов и трансмиссий средних и тяжелых вертолетов необходимо обеспечить высокие показатели быстродействия и динамической точности, диктуемые высокими-требованиями к воспроизводимым стендами нагрузочным и скоростным циклограммам, имитирующим полетные условия.'
Цель диссертационной работы состоит в разработке и исследовании методов и систем управления электромеханическими стендами большой мощности, построенных на основе каскадов взаимной нагрузки для испытаний разветвленных упругих механических трансмиссий в авиационной технике.
Методы, исследования. Основные результаты работы получены в рамках применения методов: алектрошханнкиг теории^ автоматического управления, теории обыкновенных дифференциальных уравнений, теории матриц, цифрового моделирования разрабатываемых систем, качественного исследования траекторий состояния нелинейных дифференциальных систем, синтеза систем в пространстве состояний на основе анализа определителей Гурвица.
Научная новизна результатов работы заключается в следующем: ,
'разработана и исследована структура управления с нелинейным наблюдателем для объекта с нелинейным выходом;
разработана адаптивная, с нелинейным наблюдателем, система управления электромагнитными процессами нагружающего устройства, построенного на базе встречно вклхяенных асинхронной и синхронной машин большой мощности;
разработана методика аналитического построения линейных управлений по неполному вектору состояния о максимально достижимой степенью устойчивости системы для гашения двухрезонансных упругих колебаний;
построены и рассчитаны линейные управления по части переменных состояния двухрезонансного упругого объекта для типичных случаев расположения датчиков;
- разработана взаимосвязанная система гашения многорезонансных
упругих деформаций в нелинейно связанной разветвленной трансмиссии
и методика ее настройки.
Практическая ценность и реализация результатов работы оире-деляются: 1) разработкой и внедрением адаптивно-линейных систем1 управления электромеханическими стендами для испытаний главных редукторов BF-252 вертолетов КА-27, КА-32 и хвостовых трансмиссий тяжелых вертолетов МИ-26 (Государственное машиностроительное предприятие "Красный Октябрь", г.Санкт-Петербург); 2) постановкой и использованием в учебном процессе на кафедре'САУ СПбГЭТУ лабора-; торных работ в рамках курса "Системы наземных испытаний" учебного плана подготовки инженеров по специальности "210500 - системы автоматического управления летательных аппаратов. ..
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались на научных семинарах и конференциях профессорско-преподавательского состава кафедры систем автоматического управления СПбГЭТУ в 1991-1994 гг., на семинаре "Нетрадиционные электро-
механические преобразователи" и международном семинаре "Нетрадиционные электромеханические преобразователи" (Севастополь, 1992-1993 гг.) и опубликованы в тезисах двух докладов и 9 статьях.
Структура и объем работы, диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы, включающего 67 наименований, и приложения. Основная часть работы изложена на 109 страницах машинописного текста. Работа содержит 50 рисунков и 1. таблицу.
Похожие диссертации на Разработка и исследование методов и систем управления электромеханическими стендами для испытаний разветвленных трансмиссий в авиационной технике
