Устройство для регулирования давления в газодинамической установке

Сова Севетскик Социалистических Республик(51) М. Кл. б 050 16/ 22) Заявлено 21,12.72 (21) 1860227/18-2присоединением заявки-23) Приоритет -Опубликовано 05.04.75. Бюллетень13Дата опубликования описания 03.11,75 Тосударственный комите Совета Министров СССР 3) УДК 621-555,6088.8) о делам иэобретенни и открытий. Я, Чернов и Н. С. Ут 1) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ 1 Изобретение относится к области автоматического регулирования процессоров экапериментальной газодинамики.Известны устройства для регулнрования давления в газодинамической установке, содержащие объект регулирования,в виде камеры давления с соплом на выходе, источни,к высокого,дав чения (баллонную), регулирующий дроссель, датчик и задатчик регулируемого давления, соединенные,в мостовую схе му,сравнения, усилитель электрического сигнала, корректирующее устройство и исполнительный двигатель.В таких устройствах,прозсходит,самонастройка требуемого оооэффициента передачи 15 разомкнутой системы при изменении в щироком диапазоне,коэффициента передачи объекта, что положительно сказывается на качестве регулирования только прн неизменной величине стостоянной аремени объекта регули ровання.В действительности, наряду 1 с переменным коэффициентом передачи объекта регулирования на различных режимах изменяется и ,полоянная времеви объекта регулирования, 25 что пртвводнт ж потере устойчивости системы автоматического регулирования.Целью изобретения является повышение ,качества регулврования и расширения области устойчивой работы системы путем компенса- зО ции постоянной времени объекта регулирования, изменяющейся на различных режимах газодинамических исследований.Эта цель достигается за счет того, что в системе установлен задатчик ,величины обратной площади критического сечения сопла, выход которого механически соединен с подвижными контактами переменных резисторов форсирующего звена, а вход - с механизмом крепления съемного сопла.На чертеже приведена схема предложенного устройства.Баллонная 1, являющаяся источником высокого,давления, через иополнительный механиам 2, состоящий из регулирующего дросселя и привода, связана с объектом регулирования екамерой давления) 3, на выходе которой с помощью механизма крепления 4 установлено съемное сопло 5 с площадью критического сечения Р,. В объекте регулирования установлен датчик давления 6, соединенный с задатчиком регулируемого давления 7 в мостовую схему сравнения. Выход, мостовой схемы через форсирующее звено 8, выполненное ,на базе операционного усилителя 9, перемен,ных резисторов 1011 и жон 1 денсатора 12, соединен с усилителем мощности 13. Звенья 7 - .1 д представляют собой, регулятор давления 14, выход которого связан с исполнительным механизмом 2, представляющим собой прн3вод 15 и регулирующий дроссель 1 б. Выход задатчика 17 величины обратной площади критического сечения сопла бмеханячсоки связан с переменными резисторами 10 и 11 форсирующего эвена 8,Устройство регулирования давления работает следующим образом,Коэффициент передачи форсирующего звена автоматически поддерживается,равньгм единице за счет того, что резисторы 10 и 11 рааположены на одной оси задатчика 17,Действительно, передаточная функцияобъекта регулирования (камеры давления) 1 обб р) = т,бр+7 1 обРоб006(2) 25 где Р,б - объем объекта регулирования;Р,б - ,давление в объекте регулирования;Я - пазовая постоянная; зо6 - температура газа.Расход через критическое сопло МРобРс(4)45 7 обгде С= = сопят для экспериментов0,4 Я)/6без,подогрева газа.Передаточная функция последовательного 5 Офорсирующего звена, вводимого в структуруСАР йф(Р) = - (Т р+1),(5) 20Постоянная времени объекта регулнрова ния для большинства режимов, хара;ктеризующихся надкритическим истечением газа К 2гдеРеализация Т,=- У;б позволит обеспечить работу устройства практически с одной и той же амплитудно-частотной характеристикой на различных режимах работы устаноаыи.В исходном состоянии регулирующий дроссель 16 закрыт. Задатчиком 7 устанавлнвается необходимая, величина,регулируемого в ка,мере 8 давления, а задатчиком 17 - величина обрач;ная площадки ббритичеокого се ения сопла 5 с помощью связи между задатчиком 17 и механизмом крепления 4, Включается электрическое.питание. Сигнал ошибки между заданным значением 1 давления на задатчике 7 и датчиком давления б поступает в форсирующее,авено 8 на вход усилителя 9, с выхода которого - на привод 15, который,изменяет положение,репулирувщего дросселя 1 б. Переход к другому соплу с помощью овязи между механизмом крепления 4 и задатчика 5 обеоп считывает автоматич еское измененнее залатчиком 17 сопротнвленпЙ резисторов 10 и 11 формирующего звена 8 так, чтобы гостоянная времени объекта регулирова,ния Т,б была близка к постоянной времени форсирующего звена Тф, Таким образом, аастройка постоянной .времени форсирующего звена Т однозначно связана с величиной .критического сечения сопла.Предмет изобретенияУстройство для,регулирования давления в газодинамичеокой установке, оодержащее камеру давления, авязанную с,помощью механизма крепления со съемным соплом, последовательно соединенные датчик давления, регулятор с задатчиком давления и с фсроирующим звеном на переменных резисторах и чсполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества регулирования и расширения обласви устоЙчивости фаботы устройства, в,нем установлен задатчик,величины обратной площади критического сечения сопла, выход которого механически соединен с подаижньщи контактами переменных резисторов форсирующего звена, а вход с механизмом крепления съемного сопла,466494 Составитель А. СтоляроваРедактор Л. Утехина Техред Т. Курилко Корректор И. Симкина Заказ 943/1416ЦНИИПИ п, Харьк. фил. пред. Патент Изд. Мо 858 осударственного кокпо делам изобрет Москва, Ж, Рау