Автоматизация управления установок с ДВС., страница 22

Из приведенного описания работы гидроусилителя с жесткой обратной связью ясно (а в дальнейшем будет показано количественно), что регулятор с такой схемой передачи движения от измерителя к рейке топливного насоса не допускает работу с нулевой степенью неравномерности. Для того чтобы система регулирования могла работать устойчиво при нулевой неравномерности, необходимо, чтобы обратная связь действовала только во время переходных процессов и отключалась на стационарных режимах. Такую функцию может осуществлять реальное дифференцирующее звено, которое при мгновенном изменении входного параметра дает такой же мгновенный скачок выходного (как жесткая обратная связь), а при постоянном значении входного параметра постепенно возвращается в исходное состояние.

Функцию реального дифференцирующего звена выполняют изодромы, типовые схемы которых показаны на рис. 60.

Изодром на рис. 60, а выполнен в виде масляного катаракта. Ведущим элементом является поршень катаракта 1, к штоку которого присоединяется, например, шток поршня гидроусилителя, ведомым - корпус катаракта 2, соединяемый с золотником гидроусилителя (кинематическая обратная связь) или с пружиной измерителя скорости (силовая связь). Внутренние полости катаракта заполнены маслом, причем левая и правая полости соединяются через регулируемое дросселирующее сечение 3. Корпус 2 пружиной 4 связан с неподвижной стенкой. При быстром перемещении поршень 1 увлекает за собой корпус 2 и связанные с ним детали. При этом деформируется пружина 4,
усилие которой вызывает разность давлений в полостях катаракта. После остановки поршня катаракта эта разность давлений вызывает перетекание жидкости через дросселирующее сечение 3, благодаря чему давление в полостях выравнивается и пружина 4 возвращает корпус 2 в исходное положение. Таким образом, действие обратной связи прекращается.

Те же функции выполняет изодром с двумя поршнями (рис. 60, б). Ведущий и ведомый поршни 1 и 2 соприкасаются с поверхностью масла, заполняющего полости изодрома. Со штоком ведомого поршня связан конец пружины 4, другой конец которой связан с неподвижной опорой. Полости изодрома соединены с резервуаром через дросселирующее сечение, регулируемое винтом 3. Движение поршня 1 через жидкость передается поршню 2, при этом деформация пружины 4 вызывает повышение давления или разрежение в полостях изодрома. Соответственно жидкость вытесняется или подсасывается через дросселирующий канал со скоростью, зависящей от его сечения. Если поршень 1 больше не перемещается, поршень 2 возвращается в исходное положение.

В схеме на рис. 60, в функции изодрома выполняет гидроусилитель с жесткой обратной связью. Точка А рычага соединяется с ведущим элементом  (поршнем гидроусилителя), точка В - с ведомым элементом (например, золотником гидроусилителя). При перемещении точки А рычаг поворачивается вокруг неподвижной точки штока поршня. При этом золотник изодрома открывает доступ жидкости в одну из полостей изодрома. Перемещающийся поршень изодрома возвращает точку В, золотник изодрома и ведомый элемент в исходное положение.

Как видно, все три схемы, несмотря на различие конструкций, выполняют одну и ту же функцию исчезающей обратной связи. Изодром, как и жесткая обратная связь, может воздействовать либо на золотник гидроусилителя (кинематическая обратная связь), либо на затяжку пружины измерителя скорости (силовая обратная связь). Ниже рассмотрены различные схемы регуляторов скорости.

2.11.4. Регуляторы непрямого действия с различными видами обратной связи.