Динамічні характеристики гідроприводу робочого колеса поворотно-лопатевої гідротурбіни

Abstract

У статті досліджується робочий процес мехатронного гідроприводу робочого колеса поворотно-лопатевої гідротурбіни на основі удосконаленої математичної моделі. Поліпшення показників якості динамічних характеристик забезпечено введенням в пристрій управління двох ПІД-регуляторів з диференціальним ізодромним каналом налаштування. Відпрацювання малих переміщень поршня сервомотора (малих кутів повороту лопатей) з достатньою для практики точністю досягнуте шляхом постановки і вирішення задачі динамічного синтезу коригувального пристрою. Значення отриманої кривої вводяться в програмне забезпечення системи управління і в процесі роботи надходять в пропорційний канал ПІД-регулятора, перетворюючи його в коригувальний пристрій. При цьому одночасно досягнута інваріантність робочого процесу, в тому числі, в режимі малих кутів повороту лопатей гідротурбіни. Дана оцінка впливу збільшення газовмісту в двофазній робочій рідині до 15 %. Отримані результати підтверджують необхідність зниження газовмісту в робочій рідині, що викликає коливання тиску в об'ємному гідроприводі, причому двофазна робоча рідина викликає більш суттєві коливання, ніж однофазна. Результати проведених досліджень можуть бути використані при розробці нових об'ємних гідроприводів та дозволяють аналізувати динамічні характеристики гідроприводів різного призначення. Оптимізація проводилася методом проб і помилок та методом Polak Ribiere пакета VisSim для здобуття синтезованої нелінійної залежності коефіцієнта розузгодження е. Дослідження динамічних процесів проводилось в пакеті імітаційного моделювання VisSim і дана оцінка показникам якості перехідних процесів для забезпечення заданої точності при малих переміщеннях сервомотора.