Учебное пособие 1667

ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра ракетных двигателей

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам№ 1-4по дисциплине «Автоматика и регулирование жидкостных ракетных двигателей»

для студентовнаправления подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (специализация «Проектирование жидкостных ракетных двигателей») очной формы обучения

Часть 1

Воронеж 2015

Составитель д-р техн. наук Г.И. Скоморохов

УКД 621.465-52

Методические указания к лабораторным работам № 1-4по дисциплине «Автоматика и регулирование жидкостных ракетных двигателей» для студентовнаправления подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»(специализация «Проектирование жидкостных ракетных двигателей») очной формы обучения.Ч.1 / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Г.И. Скоморохов. Воронеж, 2015.

31 с.

Методические указания содержат краткие теоретические сведения по теме «Динамические звенья и их временные характеристики»и описание виртуальных лабораторных работ №1-4для экспериментального определения параметров звеньев. Рассмотрены типовые звенья систем автоматического регулирования, временные характеристики, переходная и импульсная функции.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»(специализация «Проектирование жидкостных ракетных двигателей»), дисциплине «Автоматика и регулирование ЖРД.

Предназначены для студентов 4 курса.

Лабораторная работа оформляется согласно требованиям СТП ВГТУ 62-

2007.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MSWord и содержатся в файле AvtomatikaRD1-2015.doc.

Библиогр.: 3 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. А.В.Иванов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.С. Рачук

Издаѐтся по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет»,2015

2

4.Временные характеристики и передаточная функция ……………….. 8

5. Получение переходной характеристики звена или системы ………… 10

6.Экспериментальное определение параметров звеньев ………………. 16

7. Виртуальная лаборатория. Исследование динамических звеньев…… 17

7.1.Лабораторная работа № 1. Определение параметров звеньев по временным характеристикам: безынерционное звено; апериодическое звено первого порядка; апериодическое звено второго порядка…………………………………………………………. 17

7.2.Лабораторная работа № 2. Определение параметров звеньев по временным характеристикам: колебательное звено; Консервативное звено………………………………………………………. 17

7.3.Лабораторная работа № 3. Определение параметров звеньев по временным характеристикам: интегрирующее звено; интег-

рирующее звено с замедлением; изодромноезвено…………... 17

7.4.Лабораторная работа № 4. Определение параметров звеньев по временным характеристикам: идеальное дифференцирующее звено; реальное дифференцирующее звено; звено чистого

запаздывания……………………………………………………… 17

8.Описание виртуального лабораторного стенда ………………………. 19

9.Задание ………………………………………………………………….. 24

10. Порядок выполнения лабораторной работы………………………….. 25

11. Содержание отчѐта ……………………………………………………… 27

12. Контрольные вопросы …………………………………………………. 27 Библиографический список ………………………………………………….. 31

Лабораторные работы №1-4 –Исследование динамических звеньев

ВВЕДЕНИЕ

Современное состояние и перспективы развития космической техники во многом связаны с созданием многорежимных, регулируемых в широком диапазоне изменения параметров, двигательных установок (ДУ) с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) многократного использования. Для создания надежных систем автоматического управления особенно остро встают вопросы изучения статических и динамических характеристик, как элементов ЖРД, так и двигательных установок в целом.

Возникновение неустойчивой работы многорежимных ракетных ДУ обусловлено сложными связями между элементами, которые могут приводить к возникновению внутренних колебательных контуров и резонансных явлений. Кроме этого, на ДУ во время работы воздействует множество внешних возмущений: продольные и поперечные ускорения, вибрации, изменение режимов работы ЖРД и др.

Одной из важнейших процедур проектно-творческой деятельности (ПКД) при создании ДУ с ЖРД является анализ и синтез элементов и узлов с заданными динамическими характеристиками. Особенно важное значение приобретает знание динамических свойств двигательной установки, когда она включается в систему управления летательным аппаратом, а также при создании стендов для натурных испытаний двигателей или отдельных узлов и агрегатов.

Методические указания содержат краткие теоретические сведения по теме «Динамические звенья и их временные характеристики» и описание виртуальных лабораторных работ №1-4 для экспериментального определения параметров звеньев. Рассмотрены типовые звенья систем автоматического регулирования, временные характеристики, переходная и импульсная функции.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»(профиль «Проектирование жидкостных ракетных двигателей»), дисциплине «Автоматика и регулирование ЖРД.

Предназначены для студентов 4 курса очной формы обучения.

2

Лабораторные работы №1-4 –Исследование динамических звеньев

1.Краткие сведения из теории. Динамические звенья

иих характеристики

3

Лабораторные работы №1-4 –Исследование динамических звеньев

2.Типовые звенья автоматических систем

4

Лабораторные работы №1-4 –Исследование динамических звеньев

3.Временные характеристики 3.1. Переходная функция

6

Лабораторные работы №1-4 –Исследование динамических звеньев

3.2. Импульсная переходная функция

7

Лабораторные работы №1-4 –Исследование динамических звеньев

4.Временные характеристики и передаточная функция

8