Идентификация автономного электрогидравлического следящего привода Малышев В.Н., Попов Д.Н., Сосновский Н.Г.
    Автономные электрогидравлические следящие приводы (ЭГСП) с дроссельным регулированием широко применяют в различных отраслях техники. Для выбора оптимального проектного варианта ЭГСП необходимо иметь комплекс проблемно-ориентированных математических моделей. В такой комплекс входят математические модели, описывающие динамику ЭГСП. С помощью этих моделей можно находить показатели качества процессов управления, которые относятся к числу важных критериев при оценке проектных вариантов ЭГСП. В статье на примере одного из распространенных типов автономного гидропривода изложена методика определения вида и параметров математической модели, предназначенной для использования в дальнейшем при решении задачи многокритериальной оптимизации системы с автономным ЭГСП [1].
    
    Рис.1
    Конструктивная схема рассматриваемого ЭГСП дана на рис.1.[2]. Электродвигатель 1 приводит во вращение трехшестеренный насос 2, который создает потоки рабочей жидкости, направляемой к золотниковым плунжерам 3. В отсутствие подводимого от электронного усилителя сигнала жидкость через окна, открытые золотниковыми плунжерами, поступает на слив. Вследствие равенства площадей окон разность давлений в полостях гидроцилиндра 4 равна нулю и поршень 5 вместе со штоком 6 неподвижны. При наличии сигнала в виде напряжения на концах обмотки 7 электромеханического преобразователя (ЭМП) происходит поворот качалки 8 по или против хода часовой стрелки в зависимости от полярности сигнала. Поворот качалки вызывает перемещение золотниковых плунжеров, увеличивающих открытие одного окна и уменьшающих открытие другого. Соответственно давление в одной полости гидроцилиндра уменьшается, а в другой - увеличивается. Под действием силы, созданной разностью давлений в гидроцилиндре, поршень 5 перемещается до тех пор, пока сигнал обратной связи от датчика 10 не компенсирует входной сигнал . Установленные на напорных магистралях насоса предохранительные клапаны 9 ограничивают чрезмерное повышение давления в гидроцилиндре. Элементы 3,8 образуют однокаскадный гидроусилитель (ГУ).
    Воспользовавшись описанной в [3] методикой, математическую модель ЭГСП можно представить системой уравнений
    
    С начальными условиями (t=0)
    
    Переменные состояния системы представлены в виде:
    ; ; ,
    где - ток управления, - перемещение золотниковых плунжеров гидроусилителя, - перемещение штока гидроцилиндра.
    Остальные величины определяются с помощью приведенных ниже формул:
    Значение электрического сигнала ошибки
    ,
    где - входной сигнал управления ЭГСП.
    Уравнение сигнала обратной связи
    ,
    где - коэффициент передачи датчика позиционной обратной связи.
    Напряжение на выходе электронного усилителя (ЭУ)
    ,
    где - коэффициент усиления ЭУ.
    Напряжение на входе в обмотки управления ЭМП
    ,
    где - сопротивление обмоток ЭМП, - сопротивление выходного каскада электронного усилителя, - индуктивность электромагнитной части ЭМП.
    Постоянная времени и коэффициент передачи обмоток управления ЭМП:
    ,
    
    Уравнение движения элементов узла управления (УУ):
    ,
    где - постоянная времени узла управления, - коэффициент относительного демпфирования узла управления.
    Угол поворота качалки ЭМП:
    ,
    где - коэффициент передачи ЭМП.
    Перемещение золотниковых плунжеров
    
    где - коэффициент передачи, связывающий перемещение золотниковых плунжеров с углом поворота качалки ЭМП.
    Уравнение линеаризованной расходно-перепадной характеристики
    ,
    где - разность давлений в полостях гидроцилиндра, - расход рабочей жидкости, обеспечивающий движение поршня гидроцилиндра; и - коэффициенты преобразования в расход жидкости перемещения золотниковых плунжеров и разности давлений в полостях гидроцилиндра соответственно.
    Постоянная времени гидропривода:
    ,
    где, - рабочая площадь поршня.
    В приведенную выше систему четырех дифференциальных уравнений не входит уравнение, описывающее нагрузку на выходное звено ЭГСП. ............