Дослідження сервоприводу з урахуванням нелінійності

Тп - температура зовнішня, До

Тн - температура в приміщенні, До.

Qтп = 1.06 · 15 · 14 = 222,6 (ккал/ч).

Кількість надмірного тепла в робітниках приміщення

(7.6)

Q = 602 + 688 + 220 + 2880 - 222,6 = 4167,4 (ккал/ч).

За наявності надмірного тепла в робочих приміщеннях розрахуємо кількість повітря, необхідного для створення нормальних умов праці, м³/ч:

(7.7)

C - питома теплоємність повітря, 0.24 ккал/(кг·К)

у - об'ємна вага повітря, що поступає в приміщення, кг/м³.

L = =1046,66.

Кратність обміну повітря:

K = (7.8)

V_П - об'їм приміщення, м³.

K = = 23,26.

Кратність обміну повітря менше 30, отже, вентиляція в приміщенні природна і немає необхідності у вентиляторі.

7.5 Можливі надзвичайні ситуації в районі робочого місця або вузу

Надзвичайна ситуація - порушення нормальних умов життя і діяльності людей на об'єкті або території, викликане аварією, катастрофою, стихійною бідою або іншою небезпечною подією, яка може привести або привело до загибелі людей, їх поразки і значних матеріальних втрат.

В районі робочого місця або вузу, в якому розташована дослідницька лабораторія (МУЛ) №402, де експлуатується додаток, що розробляється, можливі наступні надзвичайні ситуації:

- техногенного характеру: пожежі і неспровоковані вибухи (10200); аварії з викидом або загрозою викиду сильнодіючих отруйних речовин (10301); наявність в навколишньому середовищі шкідливих речовин з концентраціями, перевищуючими ПДК (10400); раптове руйнування будівель і споруд (10600); аварії на системах зв'язку і телекомунікаціях (10900).

- природного характеру: небезпечні геологічні явища (20100); небезпечні метеорологічні явища (20200); інфекційні захворювання людей (20600); отруєння людей (20700);

- соціально-політичного характеру: озброєні напади, захоплення і затримання військових об'єктів, або реальна загроза здійснення таких акцій (30100); установка вибухового пристрою в суспільному місці, установі, організації, на підприємстві в житловому секторі, на транспорті (30400).

- військового характеру, пов'язані з наслідками вживання зброї масової поразки або звичайних засобів поразки, під час яких виникають вторинні вражаючі чинники населення в результаті руйнування атомних і гідроелектростанцій, складів і укриттів, радіоактивних і токсичних речовин і відходів, нафтопродуктів, вибухівки, транспортних і інженерних телекомунікацій.

7.6 Прогнозування наслідків надзвичайної ситуації (НС), викликаної пожежею

Розглянемо надзвичайну ситуацію техногенного характеру - пожежа на стоянці автомобілів (код сфери виникнення 10203).

Горюча речовина - бензин, m=300 кг.

Первинний вражаючий чинник даної надзвичайної ситуації - світлове випромінювання пожежі.

Рівень надзвичайної ситуації - місцевий.

Наслідки ЧС: поразки людей (опіки, пошкодження органів зору і т.д.); спалах і інші пошкодження будівлі, устаткування і інших матеріальних об'єктів.

Радіус зовнішньої межі зони можливих суцільних пожеж:

(7.9)

де Q - маса «запасів горючої речовини», кг;

H_Т - питома теплота згоряє горючої речовини, Дж/кг;

I_СГ - густина потоку потужності світлового випромінювання первинної пожежі на зовнішній межі зони можливих суцільних пожеж, Вт/м2;

Т_ВИГ - час вигоряння «запасів горючої речовини».

Час вигоряння «запасів горючої речовини»:

(7.10)

де Н_ГВ - товщина шару «запасів горючої речовини», розлитої на поверхні, мм;

V_ВИГ - лінійна швидкість вигоряння горючої речовини, мм/с;

Підставляючи час вигоряння «запасів горючої речовини» у формулу 6.9, визначаємо радіус зовнішньої межі зони суцільних пожеж:

(7.11)

знаменник 2·3,14·30·10:3·785,7 чисельник 300 =6,9

Радіус зовнішньої межі зони можливих окремих пожеж рекомендується визначати із співвідношення:

(7.12)

де Q - маса «запасів горючої речовини», кг;

H_Т - питома теплота згоряє горючої речовини, Дж/кг;

J_ОТД - густина потоку потужності світлового випромінювання первинної пожежі на зовнішній межі зони можливих окремих пожеж, Вт/м2.

Радіус «калюжі», розлитого по поверхні горючої речовини:

(7.13)

де - маса «запасів горючої речовини», кг;

- питома вага рідкої горючої речовини, кг/м3.

Вважаємо, що всі люди, які знаходяться у межах зони суцільних пожеж, можуть одержати опіки відкритих ділянок шкіри першого, другого, третього і четвертого ступеня, поразка органів зору (у вигляді тимчасового засліплення) і навіть загинути.

Знайдемо людські втрати, використовуючи співвідношення:

М _{загальні втрати} = N _спл =50 (чол.) (7.14)

де N _спл - кількість людей, які у момент виникнення пожежі можуть працювати в зоні можливих суцільних пожеж, чіл.

Знайдемо санітарні втрати в результаті пожежі:

М _сан =0,95М _{загальні втрати} = 25 (чол.) (7.15)

Втрати основних фундацій:

(7.16)

Втрати ОФ=5%.

Можливий характер і об'єм рятувальних і інших невідкладних робіт в зоні ЧС, який необхідно буде провести для ліквідації її наслідків:

- розвідка фактичної пожежної і хімічної обстановки на території ЧС, зокрема на ділянці робіт рятувальників;

- локалізація і гасіння окремих пожеж на ділянках суцільних пожеж;

- пошук потерпілих;

- надання першої допомоги потерпілим і евакуація їх до медичних установ;

- виведення персоналу в безпечні райони;

- локалізація аварій на електроенергетичній мережі інституту, її ремонт і відновлення.

Малюнок 7.1 - Карта очікуваної інженерної обстановки, що виникла в результаті пожежі на стоянці автомобілів, бензин, m=300 кг

Охорона здоров'я проектувальників, забезпечення безпеки умов праці, ліквідація професійних захворювань і виробничого травматизму складає одну з головних турбот керівників дослідницькими інститутами.

В даному розділі був проведений аналіз шкідливих і небезпечних чинників, розроблені заходи щодо зниження впливу шкідливих чинників. Розглянута система вентиляції. Проведений розрахунок загально обмінної вентиляції для лабораторії. В результаті розрахунків одержали, що вентиляція в приміщенні природна і немає необхідності у вентиляторі.

Виявлені можливі надзвичайні ситуації в районі робочого місця або організації. Спрогнозовані соціально-економічні наслідки надзвичайної ситуації техногенного характеру, заподіяної пожежею.

Висновок

В даній дипломній роботі був досліджений сервопривіду с урахуванням не лінійності. В основній частині за допомогою методу гармонічної лінеаризації системи диференціальних рівнянь, що описують динаміку об'єкту управління і з урахуванням виду руху, заданого в ТЗ, була одержана математична модель.

За допомогою програмного пакету MATLAB був проведений аналіз динамічних характеристик об'єкту управління. Аналіз результатів вживання методу управління був проведений в середовищі SIMULINK шляхом моделювання системи в цілому.

В конструкторській частині вироблена розробка печатного вузла спеціалізованого обчислювача.

В науково-дослідницькій практичній частині роботи досліджувався впливу зон нелінійності на показники якості сервопривіду.

В науково-дослідницькій теоретичній частині роботи визначалая критична добротність сервопривіду при заданих нелінійних ділянках. Визначалась допустима амплітуда сигналу при заданих нелінійностях, для підприємств які досліджують даний сервопривід.

Задачею експериментальної частини було, одержати навики дослідження статичної і динамічних характеристик електрогідравлічної рульової машинки (ЕГРМ), з використанням реальної установки (в аудиторії 402 радіокорпусу). Як об'єкт управління використовували електрогідравлічний рульовий привід.

В економічній частині розробили перелік робіт по проведенню НДР, підібрали і розстановили виконавців, розрахували тривалості і рудмісткості робіт. Розробили мережний графік ходу робіт, розрахували параметри подій і робіт, визначення тривалості і ціну теми.

В частині БЖД враховані і нормовані всі чинники, негативно впливаючі на людину при виготовленні і експлуатації радіоелектронного устаткування.

Провести аналіз безпеки системи «людина-техніка-середовище», що розробляється, і обґрунтували можливі шляхи запобігання або ослаблення впливу небезпечних і шкідливих виробничих чинників на людину.

Всі результати розрахунків, одержані в ході роботи, задовольняю вимогам ТЗ.

Список використаної літератури

Рабинович Л.В. Устойчивость и автоколебания нелинейных следящих приводов. - МАИ, 1997. - 45 с.

Рабинович Л.В и др. Проектирование следящих систем. - М.: Машиностроение, 1969. - 40 с.

Метод гармонической линеаризации в проектировании нелинейных систем автоматического управления/ Под.ред Топчеева Ю.И. - М: Машиностроение, 1970. - 120 с.

Сюд. Майер А. Современная теория автоматического применения и ее применение. - М.: Машиностроение, 1972. - 435 с.

Функции MATLAB в задачах анализа и проектирования систем управления / Соколов Ю.Н. - Учебное пособие. - X.:Нац.аэрокосм. ун-т, «Харьк. авиац. ин-т», 2004. - 93 с.

Первозванский А.А. Случайные процессы в нелинейных автоматических системах. - М: Гос.изд. Физмат, литературы, 1962. - 348 с.

Гамынин Н.С. Основы следящего гидравлического привода. - М.: Обо-ронгиз, 1962.-293с

Гидропривод и гидропневмоавтоматика, - Киев: Техника, 1989, - 130 с.

Симонов В.Ф. Теория нелинейных оптимальных и адаптивных систем автоматического управления. - Харьков: 1981. - 117 с.

Кулик А.С., Пищухина О.А., Фирсов С.Н. Отказоустойчивое управление пневматическим сервоприводом. - Харьков «ХАИ»:2004. - 125 с.

Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. - М.: Наука, 1977. -560 с.

Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1979. - 256 с.

Кулик А.С., Гордин А.Г., Кортунов В.И., Симонов В.Ф., Соколов Ю.Н. - Харьков: Нац. аэрокосмич. ун-т «ХАИ», 2001. - 224 с.

Кулик А.С. Основы моделирования систем: Учеб. пособие. - Х.:Харьк. авиац. ун-т, 1998-90 с.

Теория автоматического управления. Под. ред. А.С. Шаталова. - М.: Высш. школа, 1977. - 448 с.

Кулик А.С., Фирсов С.Н. Построение диагностических моделей при разработке динамического обеспечения пневматического сервопривода // Авиационно-космическая техника и технология. - Х: Нац. аэрокос. ун-т. «ХАИ». -2002. - Вып. 54. 40-53 с.

Теория автоматического управления. Ч.П. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления / Под. ред. А.А. Воропова. - М.: Высш. школа, 1977. - 288 с.

18. Бесекерский В.А., Орлов В.П., Полонская Л.В. Федоров СМ. Проектирование следящих систем малой мощности. - М.: Судпромгиз, 1957. - 430 с.

19. Гамынин Н.С., Жданов Ю.К., Климашин А.Л. Динамика быстродействующего гидравлического привода. - М.: Высш. школа, 1970. -452 с.

20. Азенберг Я.Е., Борушко Ю.М. Динамические свойства ЛА с ЖРД и требования к автомату стабилизации. - Харьков, 1984. - 364 с.

21. Башта Т.М. Расчет и конструкции самолетных гидравлических устройств.-М.: Оборонгиз, 1961. - 345 с.

22. Гамынин Н.С. Уравнение движения и частотные характеристики гидропривода с объемным регулированием. Труды МАИ, вып. 117-М.: Оборонгиз, 1960. - 321 с.

23. Ермаков В.В. Основы расчета гидропривода. - М.: Машгиз, 1951.-234с

24. Литвин-Седой М.З. Гидравлический привод в системах автоматики. - М.: Машгиз, 1956. - 349 с.

25. Попов В.К. Основы электрпривода. - М.: Госэнергоиздат, 1951. -221 с.

26. Солодовников В.В. и др. Основы автоматического регулирования, - М.: Машгиз, 1954. - 456с

27. Барковский В.В., Захаров В.Н., Шаталов А.С. Методы синтеза систем управления. - М. Машиностроение, 1969. - 328с

28. Кузоков Н.Т. Теория автоматического регулирования, основанная на частотных методах. - М.: Оборонгиз, 1970 - 438 с.

29. Хаймович Е.М. Гидроприводы и гидроавтоматика станков. - М.: Машгиз, 1959. - 432 с.

30. Чиликин М.Г., Корытин А.М., Прокофьев В.Н. Силовой электрогидропривод. - М.: Госэнергоиздат, 1955. - 325 с.

31. Лурье А.И. Некоторые нелинейные задачи теории автоматического ре-гулирования. - М.: Гостехиздат, 1951. - 432 с.

32. Попов Е.П. Об оценке качества нелинейных автоматических систем при случайных помехах., Автоматика и телемеханика, Т.ХХ, №10,1959. - 125 с.

33. Летов A.M. Устойчивость нелинейных регулированных систем. - М. Тостехиздат, 1955 -496 с.

34. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1979 - 256 с.

35. В.Г. Григорьев, Д.В. Григорьев А.с. №1794804 (СССР). Рулевой привод управляемой аэродинамической поверхности летательного аппарата. - Опубл. в Б.И., 1993, №6.

36. И.Ф. Баныкин, В.Н. Глот, B.C. Луняков А.с. №20255414 (Россия) Способ автоматической посадки самолета - Опуб. в Б.И., 1992, №10.

37. Г.Н. Громов, В.В. Гаврищук. А.с. №289027 (СССР) Способ автоматической посадки самолета - Опуб. в Б.И., 1985, №4

38. B.I. Соколов А.с. №23347 (Украша) Слщкуючий пдропривщ - Опубл. в Б.И., 1998, №4