Устройство для моделирования гидравлической системы дистанционного управления давлением в тормозах колес

ВТОРСНОМ ат иМаши п слее,57) Изобретениовой вычислит относится к аналоьной технике и может ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ В ТОРМОЗАХКОЛЕС быть использовано для воспроизведения гидравлических систем дистанционного управления давлением в тормозах колес, а также при моделированиигидравлических систем с трудопровода-,ми и гидравлических приводов широкогоприменения. Целью изобретения являетсяповышение точности. С помощью устройства-.воспроизводится гидравлическаясистема дистанционного управлениядавлением в тормозах колес, в котором учтены физические процессы, происходящие во всех элементахгидросистемы, в том числе и в трубопроводе, соединяющем электрогидроусили- стель и тормоз. Переходные процессыв устройстве соответствуют переходным процессам в реальной гидравличес.ной системе дистанционного управпе- Смния в тормозах колес. 2 ил.Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения гидравлических систем дистанционного управления давлением в тормозах 5 колес, а также при моделировании гидравлических систем с трубопроводами и гидравлических приводов широкого применения.Целью изобретения является повышение точности воспроизведения гидравлической системы дистанционного управления давлением в тормозах колес.На Фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на Фиг. 2 - то же, блок моделирования жесткости тормоза.Устройство содержит первый сумматор 1, дифференцирующий элемент 2, блок моделирования тока в обмотке управления гидроусилителя, выполнен- ный в виде инерционного звена З,первое инерционное звено 4, усилитель 5 с ограничением, блок моделирования расхода жидкости, выполненный в виде 25 умножителя 6, первое колебательное звено 7, блок 8 нелинейности типа гиперболы, блок моделировайия давления жидкости в гидроусилителе, выполненный в виде сумматора 9, второе 30 колебательное звено 10, второе инерционное звено 11, нуль-орган 12, переключатель 13, первый блок 14 нелинейности типа параболы, второйблок 15 нелинейности типа параболы, умножитель 16, блок 17 моделирования жесткости тормоза, интегратор 18, сумматор 19, источник 20 опорного напряжения. Блок 17 содержит элементы суммирования 21, 22 и 23, ограни О чители 24 и 25, источник постоянного напряжения 26 и 27, операционный усилитель 28. На выходах блоков Формируются сиг 45 налы; Б у - сигнал управления (входной сигнал устройства), О, - сигнал обратной связи, АП - сигнал рассогласования Б - сигнал на выходе диф. Ференцирующего элемента, пропорциональный сигнал на входе электрогидроусилителя; Б, - сигнал на выходе инерционного звена 3, пропорциональный сигналу на входе обомтки гидро- усилителя,7 - сигнал на выходе усилителя с ограничением, пропорциональ ный отклонению золотника, Я, - сигнал на выходе умножителя 6, пропорцио-нальный расходу жидкости на выходе электрогидроусилителя; ( - сигнал на выходе первого колебательного звена 7, пропорциональный расходу жидкости на выходе трубопровода, лР - сигнал на выходе блока 8, пропорциональный активным потерям давления в трубопроводе; Рт - сигнал на выходе интегратора 18; С - сигнал на выходе блока 17, пропорциональный гидравлической жесткости тормоза Р, в ,сигнал на входе второго колебательного звена 10, Р, - сигнал на входе инерционного звена 11, пропорциональный давлению жидкости на выходе электрогидроусилителя, Рт - выходной сигнал устройства, пропорцио- . нальный давлению жидкости на входе тормоза; Р. - сигнал источника 20 опорного напряжения, пропорциональный давлению нагнетания жидкости, Б - сигнал на выходе нуль-органа 12; К - передаточный коэффициент дифференцирующего элемента 2; КТ соответственно передаточный коэффициент и постоянная времени инерционного звена 3 электромеханического преобразователя К Т, - соответственно передаточный коэффициент и постоянная времени инерционного звена 4 (гидроусилителя), К " переда 1 точный коэффициент интегратора 18, пропорциональныи передаточному коэфФициенту нагрузки трубопровода (тормоза); Т ,- параметры первого колебательного звена 7; Т, 4 Т ,- параметры второго колебательного звена 10; К , Та - соот- . ветственно передаточный коэффициент и постоянная времени инерционного звена 11 (датчика обратной связи); Г Я ) - характеристика блока 8 (зависимость активных потерь давления в трубопроводе от расхода); Р (Рру), Г (Р - Р ) - соответственно характеристики блоков 14 и 15 (расходно-перепадные характеристики электрогидроусилителя); Р(Е), Р, (с) - переходные процессы но давлению соответственно на входе тормоза и на выходе гидроусилителя в реальной гидросистеме; Р"(г.), Р,"(Е) - переходные процессы по давлению со. ответственно на входе тормоза и на выходе гидроусилителя в устройстве- прототипе; Р", Р," (с) - переходные процессы ио давлению соответственно на входе тормоза и на выходе гидроусилителя в предлагаемом устройстве.1264213 15 3Устройство работает следующим образом.Для удобства реализации предлагаемого устройства произведено эквивалентное преобразование структурной схемы, заключающееся в переносе второго колебательного звена 10 с передаточной функцией 21 Т Б +2 ТБ+1 .э 1 О Ь (Б) Т Б +2 Т ф Б+ где Т - постоянная времени;показатель колебанийиз цепи обратной связи в прямуюцепь. В результате эквивалентного преобразования структурной схемы в ее прямой цепи вместо первого колебательного звена 7 с передаточной функцией У(Б) получим первое коле 20 бательное звено 7 с передаточной функцией01(Б) Т Б + 2 Т 1 Б + 1Ы (Б) Т, Б + 2 Т. Б + 1и второе колебательное звено 10 с передаточной функцией Входной сигнал устройства П пос тупает на второй вход сумматора на первый вход которого поступает сигнал обратной связи П с выхода инерционного звена 11. Выходной сигнал сумматора 1 6 П= П- Пявляется сигналом рассогласования устройства, который определяет точность, скорость и направление изменения выходного сигнала устройства Р и через дифференцирующее звено 2 поступает на вход инерционного звена 3, выходной сигнал которого И; пропорцио - нален току в обмотке гидроусилителя (ГУ) системы, который вызывает сигнал У на выходе усилителя 5 с ограничением, пропорциональный перемещению золотника Преобразование перемещения золотника в тормозное давление рассмотрим для случая перемещения золотника в сторону увеличения давления в тормозе УО. В этом случае сигнал на выходе умножителя 6, пропорциональ ный расходу на выходе ГУ, равен=р -р 55 сигнал на выходе первого колебатель ного звена 7. пропорционален расходу. жидкости на выходе трубопровода 4(т 2 тчоткудаР = + Р.рч Этот сигнал получаем на выходесумматора 9, на один вход которогопоступает сигнал Р, с выхода интегратора 18р, =1,рй,на другой - сигнал с выхода блока 8- 1ьР2пропорциональный активным потерямдавления в трубопроводе,Сигнал.С, пропорциональный жесткости тормоза, формируется в блоке 17.Переключение второго входа умножителя 6 в зависимости от знака У квыходу блока 14, на котором реализована зависимость Р (Р,), или к выходу блока 15, на котором реализованазависимость Р (Р, - Р), происходитс помощью нуль-органа 12 и переключателя 13,Выходной сигнал устройства Рт,пропорциональный давлению на входетормоза с учетом волновых процессовв трубопроводе, получаем на выходеинтегратора 18.Таким образом, с помощью предлагаемого устройства воспроизводитсягидравлическая система дистанционного управления давлением в тормозахколес, в котором учтены физическиепроцессы, происходящие во всех элементах гидросистемы, в том числе ив трубопроводе, соединяющем электрогидроусилитель и тормоз, что отсутствует в известных устройствах.Переходные процессы в предлагаемомустройстве соответствуют переходнымпроцессам в реальной гидравлическойсистеме дистанционного управлениядавлением в тормозах колес. Формула изобретения Устройство для моделирования гид" равлической системы дистанционного управления давлением в тормозах колес, содержащее блок моделирования тока в обмотке управления гидроусилителя, выполненный в виде инерционного звена, блок моделирования расхода жидкости, выполненный в виде умножителя, блок моделирования давления жидкости в гидроусилителе, выполнен 126 чный в виде сумматора, первый сумматор, выход которого через дифференцирующий элемент соединен с входом инерционного звена блока моделирования тока в обмотке управления гидро"5 усилителя выход которого через первое инерционное звено соединен с входом усилители с ограничением, выход которого подключен к первому входу умножителя блока моделирования расхода жидкости и к входу нуль-органа, выход которого соединен с управляющим входом переключателя, выход которого подключен к второму входу умно- жителя блока моделирования расхода жидкости, второе инерционное звено, блок моделирования жесткости тормоза, состоящий из трех элементов суммирования, двух ограничителей, двух источников постоянного напряжения и опе- щоЪрационного усилителя, выход которого подключен к первому входу первого элемента суммирования, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен . 25 с входом блока нелинейности типа гиперболы, выход которого подключен к первому входу сумматора блока моделирования давления жидкости в гидро- усилителе, второй вход которого соединен с выходом интегратора, являющимся выходом устройства и соединенным с первыми входами второго и третьего элементов суммирования, выход первого источника постоянного напряжения соединен с вторыми входами второго и третьего элементов суммирования, выход второго элемента суммирования непосредственно соединен с входом операционного усилителя и через 23первый ограничитель с третьим входом второго элемента суммирования,, выход третьего элемента суммированиянепосредственно соединен с вторымвходом первого элемента суммированияи через второй ограничитель подключенк третьему входу третьего элементасуммирования, выход второго источника постоянного напряжения соединенс третьим входом первого элементасуммирования, выход умножителя подключен к входу интегратора, выходисточника опорного напряжения подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединенс входом второго инерционного звенаи с входом первого блока нелинейности типа параболы, выход которогоподключен к первому информационномувходу переключателя, второй информационный вход которого соединен с выходом второго блока нелинейности типа параболы, вход которого соединенс выходом второго сумматора, выходвторого инерционного звена подключенк первому входу первого сумматора,второй вход которого является входомустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности, в него введены первое и второеколебательные звенья, причем выходумножителя блока моделирования расхода жидкости через первое колебательное звено соединен с входом блока нелинейности типа гиперболы, авыход сумматора блока моделированиядавления жидкости в гидроусилителечерез второе колебательное звено соединен с входом второго инерционногозвена,1264213 Составител ехред Л.Сер симишинец 11о комитета ССи открытийРаушская наб. Тираж ПИ Государственн делам изобретен 35, Москва, Ж