АЛГОРИТМ РЕАЛИЗАЦИЯ И РЕШЕНИЕ СИСТЕМЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ

Реализация и решение системы дифференциальных уравнений описывающих динамическую систему позиционного гидропривода, в программе Matlab, выполнялось по следующему алгоритму:

1. Составление вычислительного блока для решения одномассовой матмодели позиционного гидропривода.

2. Введение в модель, подмодели гидравлического силового контура в составе которого участвуют гидрораспределители ВР, Р2 и Р3 с релейной схемой включения (учитывая реальное время срабатывания ^р=0,002.. Д003с) [2].

3. Введение в модель, подмодели гидравлического контура управления с гидролининиями связи - распределителя Р4, с квази-релейной схемой переключения.

4. Интеграцию в КГУ, модели гидравлического устройства управления - ГУКа, с аппроксимацией зависимости µ=f(x) соответствующей реальным гидродинамическим процессам, полученную с учетом динамических характеристик измерительных устройств [6].

5. Выбор метода решения системы дифференциальных уравнений математической модели и соответствующего размера шага.

При решении дифференциальной системы уравнений, для исполнительного элемента КГУ - гидроуправляемого клапана, вначале использовались релейный (рисунок За), квази-релейный (рисунок Зб) и на завершающей стадии - реальный законы (рисунок Зв) перемещения управляющего элемента (золотника).

Таблица 1 - Параметры устройств КГУ

Исходные данные, принятые для моделирования позиционного гидропривода приведены в таблице 2. Исследования проводились при различных диапазонах функционирования гидромеханической системы привода. Был определен базовый режим работы, характерный для большинства поворотно-делительных механизмов АТО.

В результате выполненной отладки и апробации вычислительных блоков программы, реализованной в подсистеме Simulink, получены осциллограммы зависимостей выходных параметров: φ, ω - механической подсистемы, а так же задающих воздействий- х_ГУК и x_P2, x_P4 - перемещения управляющих элементов КГУ.

Конфигурация интерфейса составленной программы позволила работать в диалоговом режиме, варьируя исходные данные (приведенные в Таблице 2), осуществлять выбор структуры задачи и мониторинг выходных характеристик. В ходе математического эксперимента, проводилась оценка погрешностей и статистическая обработка полученных численных данных по известной методике [7].

После каждого математического эксперимента, его результаты автоматически образовывали массив данных, со следующими параметрами:

Движение одномассовой механической подсистемы, характеризует фазовый портрет координаты перемещения выходного звена (рис.3). Движение приведенных масс /, в момент завершения процесса позиционирования, сопряжено с колебаниями (0,37 c), которые благодаря включению гидромеханического тормозного устройства - гасятся, в области Δφ.

Таблица 2 - Исходные данные для моделирования ПГП