Учебное пособие 2062
.pdfЛабораторные работы № 5-8 Принципы управления
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Кафедра ракетных двигателей
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам №5-8по дисциплине «Автоматика и регулирование жидкостных ракетных двигателей»
для студентов направления подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (специализация «Проектирование жидкостных ракетных двигателей») очной формы обучения
Часть 2
Воронеж 2015
1
Лабораторные работы № 5-8 Принципы управления
Составитель д-р техн. наук Г.И. Скоморохов
УКД 621.465-52
Методические указания к лабораторным работам №5-8 по дисциплине «Автоматика и регулирование жидкостных ракетных двигателей» для студентов направления подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (специализация «Проектирование жидкостных ракетных двигателей») очной формы обучения. Ч.2 / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Г.И. Скоморохов. Воронеж,
2015. 44 с.
Методические указания содержат краткие теоретические сведения по теме «Фундаментальные принципы управления» и описание виртуальных лабораторных работ №5-8 для экспериментального исследования и снятия нагрузочных характеристик системы управления.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (специализация «Проектирование жидкостных ракетных двигателей»), дисциплине «Автоматика и регулирование ЖРД.
Предназначены для студентов 4 курса.
Лабораторная работа оформляется согласно требованиям СТП ВГТУ 62-
2007.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MSWordи содержатся в файле AvtomatikaRD2-2015.doc.
Библиогр.: 3 назв.
Рецензент д-р техн. наук, проф. А.В. Иванов
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.С. Рачук
Издаѐтся по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»,2015
2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………….…… 3 1. Краткие сведения из теории. Принципы управления……….…………… 4
2.Фундаментальные принципы управления……………………..…………. 4 2.1. Принцип разомкнутого управления………………………………... 5
2.2. Принцип управления по возмущению……………………………… 6
2.3. Принцип обратной связи. Регулирование по отклонению……….. 7
3.Принцип комбинированного управления…………………………………. 9
4.Виртуальная лаборатория. Эксперименты по автоматике. Принципы управления…………………………………………………………………... 10
5. Лабораторная работа № 5. Исследование разомкнутой системы |
10 |
|
управления скорости двигателя…………………………………………… |
||
|
5.1.Описание виртуального лабораторного стенда ………………….. 11
5.2.Задание………………………………………………………………. 14
5.3.Подготовка к выполнению лабораторной работы………………... 14
5.4.Порядок выполнения работы………………………………………. 15
5.5.Содержание отчѐта………………………………………………….. 16
5.6.Контрольные вопросы……………………………………………… 17
6.Лабораторная работа № 6. Исследование системы управления по возмущению скорости двигателя………………………………………….. 19
6.1.Описание виртуального стенда……………………………………... 20
6.2.Задание………………………………………………………………... 22
6.3.Подготовка к выполнению лабораторной работы…………………. 23
6.4.Порядок выполнения лабораторной работы……………………….. 23
6.5.Содержание отчѐта…………………………………………………... 25
6.6.Контрольные вопросы……………………………………………….. 25
7.Лабораторная работа № 7. Исследование замкнутой системы регулирования скорости двигателя………………………………………... 28
7.1.Описание виртуального стенда……………………………………... 29
7.2.Задание………………………………………………………………... 31
7.3.Подготовка к выполнению лабораторной работы…………………. 31
7.4. Порядок выполнения лабораторной работы……………………… 32
7.5.Содержание отчѐта…………………………………………………. 33
7.6.Контрольные вопросы……………………………………………… 34
Лабораторные работы № 5-8 Принципы управления
8.Лабораторная работа № 8. Исследование комбинированной системы регулирования скорости двигателя………………………………………... 36
8.1.Описание виртуального стенда…………………………………….. 37
8.2.Задание………………………………………………………………. 39
8.3. Подготовка к выполнению лабораторной работы………………… 40
8.4.Порядок выполнения лабораторной работы………………………. 40
8.5.Содержание отчѐта………………………………………………….. 42
8.6.Контрольные вопросы………………………………………………. 42 Библиографический список ……………………………………………….. 44
2
Лабораторные работы № 5-8 Принципы управления
ВВЕДЕНИЕ
Современное состояние и перспективы развития космической техники во многом связаны с созданием многорежимных, управляемых в широком диапазоне изменения параметров, двигательных установок (ДУ) с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) многократного использования. Автоматическое управление – это осуществление совокупности воздействий на объект управления, с целью оптимизировать в определенном заданном смысле его состояние и поведение. Для создания надежных систем автоматического управления особенно остро встают вопросы построения функциональных схем и изучения статических и динамических характеристикЖРД.
Любой объект управления взаимодействует с внешней средой с помощью входов и выходов. Входы – это возможные воздействия на объект, выходы – это те сигналы, которые можно измерить. Например, для электродвигателя входами могут быть напряжение питания и нагрузка, а выходами – частота вращения вала, температура; для ЖРД входы - расход и соотношение компонентов топлива, выходы – давление в камере сгорания, тяга.
Теория автоматического регулирования позволяет ответить на вопрос: «как построить регулятор, который может управлять данным объектом так, чтобы достичь поставленной цели?» Для этого необходимо знать, как система управления будет реагировать на разные воздействия, то есть нужна модель системы: объекта, привода, датчиков, каналов связи, возмущений, шумов.
Методические указания содержат краткие теоретические сведения по теме «Фундаментальные принципы управления» и описание виртуальных лабораторных работ №5-8 для экспериментального исследования и снятия нагрузочных характеристик системы управления.
Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (профиль «Проектирование жидкостных ракетных двигателей»), дисциплине «Автоматика и регулирование ЖРД.
Предназначены для студентов 4 курса.
3
Лабораторные работы № 5-8 Принципы управления
1. Краткие сведения из теории. Принципы управления
2. Фундаментальные принципы управления
4
Лабораторные работы № 5-8 Принципы управления
2.1. Принцип разомкнутого управления
5
Лабораторные работы № 5-8 Принципы управления
2.2. Принцип управления по возмущению
6
Лабораторные работы № 5-8 Принципы управления
2.3. Принцип обратной связи. Регулирование по отклонению
7
Лабораторные работы № 5-8 Принципы управления
8