- •С.В. Кондаков, р.Н. Болдырев, а.Е. Новосельский автоматические системы управления трансмиссиями транспортных и тяговых машин
- •Введение. Основные положения
- •Процессы управления. Общие положения и определения теории автоматического регулирования
- •Принципы автоматического регулирования
- •Типовые воздействия на систему
- •Цели автоматического управления
- •Принципиальная схема трансмиссии самоходной машины с автоматическим управлением
- •Описание работы ас
- •Статические характеристики ас
- •Последователжость построения статических характеристик ас
- •Исходные параметры для расчета ас
- •Расчет основных параметров центробежного регулятора ас
- •Динамические характеристики ас
- •Передаточные функции элементов ас
- •Структурная схема и передаточная функция ас
- •Определение численных значений коэффициентов
- •Оценка коэффициента усилия ас
- •Оценка устойчивости ас
- •Выбор постоянной времени сервопривода
- •Выражение для ачх ас
- •Определение постоянной времени гидросервопривода, обеспечивающей заданный экстремум ачх
- •Выражение для вчх ас
- •Определение характеристик исследуемой ас
- •Построение ачх исследуемой ас
- •Построение переходной функции ас
- •Оценка показателей качества управления в исследуемой ас
- •Физика процессов управления ас
- •Выбор оптимальной постоянной времени сервопривода .
- •Литература
- •Приложение
- •Контрольные вопросы для самопроверки
- •Оглавление
Описание работы ас
Во
время установившегося движения машины
передаточное число трансмиссии полностью
соответствует дорожным сопротивлениям.
Управление трансмиссией не требуется,
каналы золотника закрыты, поршень
сервопривода и рычаг управления
бесступенчатой передачей неподвижны.
Грузовые звенья регулятора вращаются
с установившейся скоростью
,
соответствующей максимальной мощности
.
Центробежные силы инерции грузов
максимальны и уравновешены силой сжатой
пружины регулятора.
Допустим, что силы дорожных сопротивлений изменились, для определенности - увеличились, как это бывает, например, когда машина, до рассматриваемого момента двигавшаяся по ровной дороге, начинает движение на подъём. Возросшие силы дорожных сопротивлений приводят к возрастанию нагрузки вторичного вала – вала гидромотора, а поскольку передаточное число бесступенчатой передачи пока еще неизменно, то и к возрастанию нагрузки на первичном валу. Возрастание момента сопротивления ведет к снижению частоты вращения вала двигателя и, следовательно, к снижению скорости вращения грузов регулятора. Центробежная сила грузов уменьшается, пружина регулятора смещает скользящую втулку регулятора вправо вместе с точкой А рычага жёсткой обратной связи. Точка С остается неподвижной, поэтому вместе с точкой А рычага смещается вправо и его точка В, приводя я перемещению золотника и открыванию доступа масла в цилиндр поршня и, одновременно, обеспечивая возможность слива масла из другой части цилиндра. В результате поршень начинает перемешаться.
При
этом осуществляется воздействие на
орган управления бесступенчатой
передачей
,
передаточное число начинает увеличиваться,
нагрузка первичного вала – уменьшается;
одновременно перемещается влево и точка
С рычага, помогает быстрому возврату
золотника в первоначальное положение,
когда каналы золотника закрыты. Если к
моменту закрытия золотника достигается
полное соответствие нового передаточного
числа изменившимся, новым дорожным
сопротивлениям, то процесс управления
на этом заканчивается; если соответствия
нет, то процесс управления продолжается
до тех пор, пока не наступит требуемое
соответствие. В результате при возросших
сопротивлениях машина движется при
новом, увеличенном передаточном
числе трансмиссии, сохраняя неизменной
с допустимой точностью величину частоты
вращения
и, следовательно, мощности
.
Работа
АС с установившейся ошибкой неизбежна
в силу следующих причин. Любое
установившееся движение характеризуется
одним положением золотника (каналы
закрыты), т.е. одним положением точки В
рычага. Два разных режима установившегося
движения машины удерживают золотник
(и точку В) в описанном положении, но
характеризуются разными передаточными
числами, следовательно, разными
положениями точки С рычага. А это при
неизменном положении точки В возможно
только при разных положениях точки А.
Точка А однозначно определяет уровень
стабилизируемой скорости
.
При разных положениях точки А
стабилизируемая скорость
будет отличаться от уровня, определяемого
величиной
.
Это отличие планируется заранее, его
предельное значение устанавливается
достаточно малым, чтобы изменение
мощности ДВС по сравнению с
было незначительным. Движение машины
в условиях, когда не требуется максимальная
мощность ДВС, происходит при частичной
подаче топлива в двигатель.
Педаль подачи топлива отпускается, кулачок ослабляет пружину регулятора и АС обеспечивает стабилизацию частоты вращения вала ДВС на уровне, соответствующем максимальной топливной экономичности.
Следует помнить, что режим топливной экономичности машины в общем случае не всегда совпадает с режимом скорости, определяемым механиком-водителем с помощью педали подачи топлива. Поэтому в схеме управления бесступенчатой передачей должна предусматриваться возможность независимого воздействия на рычаг управления передаточным числом по желанию водителя.
