УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Устройство для испытания электронных регуляторов газотурбинного двигателя.
Полезная модель относится к области автоматического регулирования авиационных газотурбинных двигателей (ГТД), а именно к испытанию машин и двигателей. Известно устройство для испытания регуляторов ГТД путем аналогового моделирования газотурбинного двигателя на моделирующих стендах С1, которое содержит гидро- и электроприводы, моделирующую АШ1, входные и выходные преобразователи, испытуемый регулятор. Недостатком указанного устройства являются большая масса и габариты, невысокая точность.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является стенд для испытания электронных регуляторов ГТД 2 путем имитации ГТД электронной моделью, содержащий блок модели ГТД, блоки моделей датчиков и приводов, электронный регулятор.
Недостатком указанного стенда является то, что он не позволяет реализовать влияние случайных возмущений на ход испытаний.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение достоверности испытаний электронных регуляторов ГТД на стендах для испытания электронных регуляторов ГГД на установившихся режимах, за счет моделирования случайных возмущений, соответствущих воздействиям внешней среды в реальных условиях эксплуатации.
Поставленная задача решается с помощью устройства, включающего испытуемый регулятор, выход которого соединен со входом имитатора исполнительного механизма, электронную часть стендовоу модели ГТД, выход которой соединен со входом имитатора датчика, выход которого соединен со входом регулятора, в отличие от прототипа выход имитатора датчика соединен также со входом первого фильтра низкой частоты, выходом соединенного с первым входом первого элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом имитатора датчика, а выход первого элемента сравнения соединен со входом первого функционального преобразователя, выходом соединенного со вторш фильтром низкой частоты, выходом соединенного с первым входом второго элемента сравнения, выходом соединенного с первым входом первого умножителя, выходом соединенного со входом интегратора, выходом соединенного с первым входом третьего элемента сравнения, на второй вход которого подается сигнал К0, а выход соединен с первым входом второго умножителя, выходом соединенного с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом имитатора исполнительного механизма, а выход соединен со входом электронной части стендовой модели ГТД, второй вход второго умножителя соединен с выходом третьего фильтра низкой частоты, вход которого соединен с выходом генератора шумов, выход третьего фильтра низкой частоты соединен также со входом усилителя и со вторым входом первого умножителя, а выход усилителя соединен с блоком электронной модели стенда и регулятора, выход которого соединен со входом четвертого фильтра низкой частоты, выходом соединенного с первым входом четвертого элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока электронной модели стенда и регулятора, а выход со входом второго функционального блока, выходом соединенного со входом пятого фильтра низкой частоf9S Yffff
ТЫ, выходом соединенного со вторым входом второго элемента сравнения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг.1 представлена блок-схема заявляемого устройства.
Устройство содержит (см, фиг. 1) испытуемый регулятор 1, выход которого соединен со входом имитатора исполнительного механизма 2, электронную часть стендовой модели ГТД 3, выход которой соединен со входом имитатора датчика 4, выход которого соединен со входом испытуемого регулятора 1, выход имитатора датчика 4 соединен также со входом первого фильтра низкой частоты 5, выходом соединенного с первым входом первого элемента сравнения 6, второй вход которого соединен с выходом имитатора датчика 4, а выход первого элемента сравнения 6 соединен со входом первого фркционального преобразователя 7, выходом соединенного со вторым фильтром низкой частоты 8, выходом соединенного с первым входом второго элемента сравнения 9,выходом соединенного с первым входом первого умножителя 10, выходом соединенного со входом интегратора И, выходом соединенного с первым входом третьего элемента сравнения 12, на второй вход которого подается сигнал К0, а выход соединен с первым входом второго умножителя 13, выходом соединенного с первым входом сумматора 14, второй вход которого соединен с выходом имитатора исполнительного механизма 2, а выход соединен со входом электронной части стендовой модели ГТД 3, второй вход второго умножителя 13 соединен с выходом третьего фильтра низкой частоты 15, вход которого соединен с выходом генератора шумов 16, выход третьего фильтра низкой частоты 15 соединен также со входом усилителя 17 и со вторым входом первого умножителя 10, а выход усилителя 17 соединен с блоком электронной модели стенда и регулятора 18, выход которого соединен со входом четвертого фильтра низкой частоты 19, выходом соединенного с первым входом четвертого элемента сравнения 20, второй вход которого соединен с выходом блока электронной модели стенда и регулятора 18, а выход со входом второго функционального блока 21, выходом соединенного со входом пятого фильтра низкой частоты 22, выходом соединенного со вторым входом второго элемента сравнения 9.
Устройство функционирует следующим образом. Широкополосный случайный сигнал с генератора шума подается на третий фильтр низкой частоты. На выходе фильтра образуется сигнал, представляющий собой узкополосный щум, близкий по спектральным характеристикам к реальному возмущающему воздействию, который перемножается с выходшА сигналом третьего элемента сравнения на втором умножителе и складывается с выходным сигналом имитатора исполнительного механизма. На выходе сумматора образуется сигнал, близкий по спектральным характеристикам к зашумленному параметру реального исполнительного механизма. Этот сигнал подается на вход электронной части стендовой модели ГГД. На выходе формируется сигнал, соответствующий регулируемой координате ГТД. Этот сигнал поступает на имитатор датчика, на выходе которого образуется сигнал, имитирующий выход реального датчика, и далее на испытуемый регулятор. Кроме того сигнал с электронной части электронной модели ГТД, поступает на первый фильтр низкой частоты, где выделяется среднее значение этого сигнала. Это значение вычитается на первом элементе сравнения из текущего значения выходной координаты. В результате получается сигнал отклонения текущей координаты от среднего значения, который затем возводится в квадрат на первом функциональном преобразователе. Полученный сигнал усредняется с помощью второго фильтра низкой частоты. Выходной сигнал, соответствующий дисперсии текущего значения выходной координаты, вычитается на втором элементе
мdf-ff f9f
сравнения из эталонного. Полученная разница дисперсий поступает на первый уигаожитель, где умножается на выходной сигнал третьего фильтра низкой частоты« и далее поступает на интегратор. Выходной сигнал интегратора сравнивается с заданньш значением К0 на третьем элементе сравнения. На выходе третьего элемента сравнения получается сигнал, пропорциональный текущему коэффициенту, который перемножается с выходшд сигналом третьего фильтра низкой частоты на втором умножителе. На выходе умножителя получается случайный сигнал, спектр которого определяется полосой пропускания форишрующего фильтра« а дисперсия определяется значением текущего коэффициента. Выходной сигнал третьего фильтра низкой частоты поступает также на усилитель с заданным коэффициентом усиления КО. Сигнал с выхода усилителя поступает на блок электронной модели стенда и испытуемого регулятора. Далее сигнал, соответствующий эталонной регулируемой координате ГТД, поступает на четвертый фильтр низкой частоты, где выделяется его среднее значение, которое затем вычитается из текущего на четвертом элементе сравнения. Выходной сигнал четвертого элемента сравнения представляет собой отклонение от среднего значения. Этот сигнал возводится в квадрат с помощью функционального преобразователя и подается на пятый фильтр низкой частоты, где формируется эталонное значение дисперсии.
Использование предлагаемого устройства для испытания электронных регуляторов ГТД обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:
а)обеспечивается более высокую достоверность испытаний электронных регуляторов ГТД;
Источники информации, принятые во внимание
1.Черкасов Б.А. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей. М.:Машиностроение. 1988.-360с.
2.Куликов Г.Г.,Минаев И.И.«Погорелов Г.И. Основные принципы структурного и функционального построения полунатурных стендов и их применения при исследовании, отладке, доводке и испытаниях систем автоматического управления двигательными и силовыми установками самолетов // 60-летию УАИ посвящается. Сб. трудов УАЙ, ч.2.-Уфа: УАИ, 1992.-с.161-172. Проректор по научной работе //тм
/1  Жернаков.