Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Составитель: д.

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Составитель: д. т. н. , профессор Месропян Арсен Владимирович Уфа

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Лекция 1 ВИДЫ И ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ Объем занятий Всего занятий, час 170 Всего аудиторных занятий, час. 82 в том числе лекции, час. 40 практические занятия, час. 22 лабораторные работы 20 Всего самостоятельной работы студента, час. 88 Вид итогового контроля экзамен 9 сем, курсовая работа

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Лекция 1 Место и назначение ГПС в перспективных ЛА и мобильной технике Цель дисциплины - изучение основ моделирования динамических характеристик и регулирования в СГи. ППр, разработки математических моделей с применением современных информационных технологий. Содержание компетенций Знания и умения разработка перспективных постановка, планирование и проведение НИР теоретического и гидропневмосистем (ГПС) прикладного характера при разработке новых гидро- и пневмоагрегатов спецтехники; разработка перспективных схем регуляторов, систем и оборудования; оптимизация проектных решений ГПС с учетом природоохранных и энергосберегающих технологий; разработка математических моделей создание прикладных программ расчета регуляторов, систем и ГПС оборудования спецтехники; разработка моделей физических процессов в современных устройствах ГПС; разработка новых методов экспериментальных исследований ГПС; анализ результатов исследований ГПС и их обобщение. обеспечение заданного уровня организация и координация работы коллектива исполнителей; качества ГПС спецтехники и их осуществление технического контроля, испытаний и управление агрегатов с учетом международных качеством в процессе проектирования ГПС. стандартов ИСО 9000 применение элементов проектного декомпозиция целей, иерархическая структура работ, управления при разработке планирование последовательности и длительности операций, перспективных схем гидро- и сетевые диаграммы, матрица ответственности, контроль и пневмосистем отчетность проекта

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Рекомендуемые учебно-методические издания и иные информационные источники Основная литература 1. Теория автоматического управления: учебник / С. Е. Душин [и др. ]; под ред. В. Б. Яковлева 2005. 2. Гальперин М. В. Автоматическое управление 2004. 3. Месропян А. В. , Целищев В. А. Расчет статических характеристик струйных гидравлических рулевых машин. Учебное пособие. Уфа: УГАТУ, 2003. 4. Месропян А. В. , Целищев В. А. Моделирование струйных гидравлических рулевых машин. Учебное пособие. Уфа: Изд. УГАТУ, 2008. 5. Целищев В. А. Гидравлический привод и гидроагрегаты –Уфа: УГАТУ, 2008. Дополнительная литература 1. Арефьев К. В. , Месропян А. В. , Телицын Ю. С. , Целищев В. А. Идентификация и адаптивное управление струйными гидравлическими рулевыми машинами/ под ред. Месропяна А. В. - М. : Изд-во МАИ, 2007. 2. Кириллов Ю. К. , Русак А. М. , Целищев В. А. и др. Струйные гидравлические рулевые машины- 2002. 3. Свешников В. К. Гидрооборудование: Международный справочник. Номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость. 2001, 2002. 4. Казмиренко В. Ф. Электрогидравлические мехатронные модули движения. Основы теории и системное проектирование: Уч. пособие для вузов / В. Ф. Казмиренко, 2001. 5. Гидравлические приводы летательных аппаратов / Н. С. Гамынин, В. И. Карев, А. М. Потапов, А. М. Селиванов: Под общ. ред. В. И. Карева, 1992. 6. Каверзин С. В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу, 1997.

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Лекция 1 Гидросистема (пневмосистема) - совокупность технических устройств, взаимодействие которых осуществляется жидкостью (газом)

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Лекция 1 ГПС Гидромеханические Гидросистемы, Регуляторы САР системы управления (СУ) обеспечивающие рабочий процесс ГСП управления рулевыми Системы Работа регулятора на поверхностями ЛА смазки одном режиме – двигателя корректирующее устройство ГСП управления копировальных станков Системы Работа регулятора при охлаждения и переходе с одного режима вентиляции на другой – управляющее ГСП управления воздействие Раздаточные автоматических линий системы Системы газо- и ГСП управления водоснабжения промышленных манипуляторов

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Лекция 1

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Лекция 1 МТЭ – механизм триммерного эффекта; АУ – автомат усилий; РУ – рычаг управления; БФК – блок формирования команд; МПЧ – механизм изменения передаточного числа; САУ – система автоматического управления; РМ – рулевая машина; ГМП – гидромеханический следящий привод; РП – рулевые поверхности. 1 - центральный узел; 2 - ручка управления; 3 - механизм нелинейного изменения передаточного отношения элеронов; 4 - рулевой агрегат автопилота; 5 - бустеры элеронов; 6 - исполнительный механизм автомата АРУ-38; 7 - загрузочный механизм управления стабилизатором; 8 - механизм триммерного эффекта; 9 - бустер; 10 - качалка управления рулем направления; 11 -датчик сигнализации углов; 12 - загрузочный механизм в управлении элеронами.

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем Лекция 1

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРИВОДА

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ

Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем

СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Расход рабочей жидкости через золотник Площадь щели цилиндрического золотника коэффициент полноты использования параметра втулки ЗГР случае наличия кольцевой канавки, которая открывается при смещении золотника от нейтрального положения во всех остальных ширина рабочего окна диаметр золотника коэффициент удельной проводимости гидрораспределителя Допущения, применяемые при определении статических характеристик: 1. Гидравлическое сопротивление во внутренних каналах бесконечно мало; Диаграмма давления ЗГР 2. Размер окон одинаков; 3. Коэффициент расхода постоянен, т. е. 4. Давление нагнетания и слива – величины постоянные. В безразмерном виде

Максимальный расход через золотник Учитывая имеем Обобщенная характеристика бустера с идеальным ЗГР Аппроксимируем нелинейные зависимости получаем В безразмерном виде Численные значения этих коэффициентов не учитывают утечки рабочей жидкости через ЗГР, поэтому коэффициенты усиления реального бустера определяются по тангенсу угла наклона характеристики

Типовые формы регулировочных характеристик Кривая с насыщением, определяется полным Является начальным участком Линейная характеристика может раскрытием окон ЗГР характеристики с насыщением, быть с насыщением, а также с ограничивается ходом золотника с помощью ограничением хода регулировочных упоров Особенности регулировочных характеристик 1) относительно большая зона нечувствительности, которая определяется величиной положительного перекрытия. Положительное перекрытие выполняется с целью снижения утечек и поглощения случайных отклонений проводки управления. 2) сравнительно низкое значение усредненного коэффициента усиления по скорости , что требует значительного хода золотника для обеспечения требуемой скорости перемещения выходного звена (рулевой поверхности). Для обеспечения малых значений коэффициента усиления по скорости, применяются длинные золотниковые пары с малым диаметром.

Динамические свойства бустера Расчетная схема бустера Математическое моделирование динамических свойств СГРМ необходимо для выявления влияния условий и особенностей эксплуатации, внешних и внутренних факторов на точность, устойчивость и быстродействие.

Допущения, принимаемые при расчете линейной динамической модели РП: 1) динамический процесс происходит в окрестностях точки обобщенной характеристики с координатами, которые характеризуют стационарное состояние гидрораспределителя; 2) переходные процессы происходят в окрестностях среднего положения поршня в гидродвигателе; 3) сухое трение в гидродвигателе, в золотнике и в нагрузке мало и им можно пренебречь; 4) модуль объемной упругости рабочей жидкости, коэффициент ее вязкости, коэффициент расхода управляемого гидрораспределителя, а также давления подачи и слива – величины постоянные; 5) температура жидкости в течение рассматриваемого динамического процесса не изменяется; 6) гидравлические потери в подводящих гидролиниях гидрораспределителя и гидродвигателя малы и ими можно пренебречь; 7) случайный разброс значений параметров РП не учитывается; 8) люфты в механической проводке не учитываются; 9) нежесткость связи между штоком исполнительного гидроцилиндра и нагрузкой не учитывается; 10) волновые процессы в рабочих гидролиниях из-за их малой длины на динамические процессы гидрораспределителя не влияют; Уравнения динамической модели РП: Уравнение движения поршня ГЦ (согласно II закону Ньютона): (1) (2) Уравнение движения нагрузки на штоке ГЦ: (3) (4) Уравнение расходно-перепадной характеристики в линеаризованной форме (5)

(6) Баланс расходов (7) Приведенный модуль объемной упругости жидкости (8) Уравнение механизма управления бустером (9) не зависит от кинематической схемы проводки управления коэффициент передачи механизма управления по сигналу коэффициент главной обратной связи Система дифференциальных уравнений бустера (10)

Входная величина Выходная величина Преобразования по Лапласу (11) После преобразований (12) – постоянная времени гидропривода, – механическая постоянная времени ГЦ, с приведенной к его штоку массой, создающей (13) инерционную нагрузку, где – приведенная жесткость ГЦ (14) . . – коэффициент относительного демпфирования, (15) – постоянная времени демпфирования, (16) – коэффициент внутренней обратной связи, вызванной действием позиционной нагрузки, (17) Гидравлическая постоянная времени ГП определяет время заполнения рабочей жидкостью объема ГЦ при перемещении поршня на величину и уменьшается с увеличением и уменьшением С уменьшением увеличивается скорость движения поршня Постоянная времени ГП характеризует быстродействие бустера, а следовательно, и быстродействие рулевого привода на сигнал управления

– механическая постоянная времени ГЦ, с приведенной к его штоку массой, создающей инерционную нагрузку Теория линейных колебаний твердого тела Допущение: восстанавливающая сила пружины является линейной Дифференциальное уравнение свободных (18) недемпфированных колебаний нагрузки (19) – частота свободных колебаний системы – амплитуда свободных колебаний системы – частота собственных недемпфированных колебаний системы с массой Согласно(15) учитывает действие демпфирующих факторов, источников рассеяния энергии, порождающих дополнительную силу сопротивления, пропорциональную скорости (пример – сила трения) Дифференциальное уравнение свободного колебания – коэффициент пропорциональности между силой сопротивления и скоростью. Движение массы – затухающее колебание – начальные отклонение и скорость, соответственно

– начальная фаза – частота собственных демпфированных затухающих колебаний Степень быстроты затухания собственных демпфированных колебаний определяется логарифмическим декрементом затухания В случае очень большого затухания колебаний движение теряет колебательный характер и становится апериодическое. Коэффициент внутренней обратной связи характеризует изменение относительного расхода рабочей жидкости через ЗГР при изменении перепада давления на поршне ГЦ, вызванного действием позиционной нагрузки определяет статическую ошибку положения поршня ГЦ, а следовательно и рулевой поверхности Допущения: утечки через ЗГР пренебрежимо малы – добротность бустера с дроссельным регулированием с увеличением добротности, возрастает быстродействие бустера

Устойчивость и автоколебания бустера Бустер – следящая гидравлическая система, главным Алгебраический критерий Рауса-Гурвица требованием к которой в авиационных системах управления является обеспечение устойчивости на основании (11) Условия устойчивости по Раусу-Гурвицу (20) Последнее неравенство (20) можно записать в виде Устойчивости бустера способствует увеличение гидравлической постоянной времени параметров демпфирования и , а так же уменьшение коэффициента обратной связи и механической постоянной времени Уменьшение добротности бустера, т. е. уменьшение его быстродействия, способствует увеличению устойчивости и наоборот

Влияние на устойчивость бустера наклона расходно-перепадной характеристики Допущения 1) опору гидроцилиндра считаем абсолютно жесткой: 2) связь штока с нагрузкой считать абсолютно жесткой: 3) силами трения в поршне гидроцилиндра пренебрегаем: 4) упругую связь штока гидроцилиндра с нагрузкой считать равной нулю: на основании (20) можно записать или (21) и При условии приближения бустера к положению равновесия, после подстановки (22) Уравнения (21) и (22) показывают, что бустер с идеальным ЗГР, то есть , в нейтральном положении ( ), является неустойчивым. бустер будет склонен к автоколебаниям. амплитуда автоколебаний бустера частота автоколебаний бустера Частота совпадает с собственной частотой колебаний линейной (23) модели бустера без демпфирования

Влияние на устойчивость бустера жесткости опор ГЦ Допущение следовательно, (23) можно записать (24) Амплитуда тем меньше, чем больше жесткость опор Условие устойчивости бустера выполняется даже при Это справедливо в случае, если не учитывается влияние упругости опоры на действие обратной связи, вызванное и пропорциональное перепаду давления на ГЦ Уравнение проводки управления бустера (25) Допущение: Если пренебречь массой ГЦ будет справедливо (26) (27) Дополнительная обратная связь, вызванная упругостью опоры, эквивалентна обратной связи по перепаду давлений на поршне ГЦ Подставив (27) в (4), получим уравнение движения бустера (28)

Условие устойчивости При наличии дополнительной обратной связи от ГЦ к ЗГР из-за упругости опоры, уменьшение жесткости опоры способствует обеспечению устойчивости бустера Влияние гидравлического трения на устойчивость бустера Допущение абсолютно жесткая связь выходного звена с объектом управления Уравнение движения ГМСП, преобразованное по Лапласу, принимает вид (29) Условие устойчивости

Полагая, что , , то Положение равновесия (30) Уравнение (30) показывает, что при наличии гидравлического трения в нагрузке, условие устойчивости бустера выполняется даже при , то есть наличие трения положительно и обеспечивает устойчивую работу бустера с идеальным ЗГР. С учетом (30) можем записать Следствия: 1. Увеличение добротности (улучшение быстродействия) ведет к снижению устойчивости бустера. 2. Увеличение массы отрицательно сказывается на устойчивости бустера, поскольку она не определяет демпфирующие свойства бустера Влияние упругой связи нагрузки без трения с выходным звеном на устойчивость бустера Основное условие устойчивости При исполнении выражения для приведенной жесткости ГЦ, получаем, что должно быть меньше 0, что реально невыполнимо, тем не менее, при , что возможно приближении жидкости к модели квазитвердого тела. При система будет находиться на границе устойчивости. Неравенство перейдет в условное тождество вида

Способы обеспечения устойчивости бустера Установка демпфера на золотнике Расход рабочей жидкости через жиклер перепад давлений на поршне гидродемпфера золотника проводимость жиклера Уравнение сил на поршне гидродемпфера без учета сил трения Уравнение движения золотника Без учета сил трения, гидродинамических сил со стороны потока, протекающей через ЗГР рабочей жидкости и сил инерции можно записать гидродинамическая сила со стороны протекающей через золотник жидкости жесткость проводки управления рабочая площадь поршня гидродемпфера смещение проводки управления (деформация) под влиянием силы

Абсолютное перемещение золотника с учетом дополнительной нагружающей силы При нулевых начальных условиях уравнение механизма управления бустера после преобразований по Лапласу примет вид постоянная времени гидродемпфера золотника При то есть без упругого звена в проводке управления, гидродемпфер золотника не оказывает влияния на устойчивость бустера Уравнение движения элементов бустера остается без изменения Характеристическое уравнение IV порядка Условия устойчивости по Раусу-Гурвицу для характеристического уравнения (31) В случае идеального ЗГР выражение (31) невыполнимо, то есть одного гидравлического демпфера на золотнике недостаточно для обеспечения устойчивости бустера

Введение перетечки жидкости между полостями гидроцилиндра Расход через жиклер поступает через жиклер на слив, то есть поступает в левую полость происходит перетечка жидкости из ГЦ, определяя скорость одной полости гидроцилиндра в другую Уравнение бустера при малых отклонениях и абсолютно жесткой связи Система сводится к следующему уравнению По последнему критерию устойчивости Рауса-Гурвица В случае идеального ЗГР для обеспечения устойчивости бустера с дополнительным каналом перетечки рабочей жидкости через жиклер, гидравлическая проводимость должна быть тем выше, чем выше добротность или быстродействие бустера и ниже приведенный модуль объемной упругости ГЦ Данный способ снижает чувствительность бустера на малые перемещения ЗГР при действии сухого трения. Кроме того, перетечка способствует просадке поршня ГЦ при действии внешней нагрузки на шток, что снижает точность позиционирования.

Использование упругости опоры ГЦ для получения дополнительной ОС в данной схеме реализуется дополнительная отрицательная ОС по перемещению ГЦ Уравнение механизма управления бустера с учетом отрицательной обратной связи по положению (32) (33) коэффициент передачи кинематического механизма дополнительной ОС Уравнения бустера в малых приращениях Допущение (34) (35)

В случае идеального ЗГР (36) По Раусу-Гурвицу получаем (37) уменьшение жесткости крепления бустера способствует обеспечению устойчивости бустера уменьшение жесткости крепления опор приводит к просадке ГЦ под Недостаток влиянием внешней нагрузки и уменьшению точности позиционирования выходного звена под действием внешней нагрузки Резюме Универсального способа обеспечения устойчивости бустера не существует Обобщающие выводы по способам обеспечения устойчивости бустера 1) Система должна иметь возможно минимальную приведенную массу или минимальный момент инерции рулевого привода 2) Бустер должен иметь высокую жесткость крепления к конструкции ЛА. Люфты опасны, отрицательно влияют на устойчивость, поскольку могут привести к трудноустранимым автоколебаниям, возникающим в проводке управления. 3) Система должна иметь максимально возможное значение приведенной гидравлической жесткости бустера что может быть обеспечено переходом к гидромоторному приводу, вакуумированием рабочих полостей, интенсивным охлаждением рабочей жидкости.

Статическая и динамическая жесткость бустера Флаттер – динамическая неустойчивость бустера, причиной которого является явление аэроавтоупругости метод устранения флаттера – введение гидравлического демпфера Динамическая жесткость бустера – передаточная функция, определяемая отношением силы, действующей на выходное звено к перемещению (38) Допущения: (38) соответствует следующему дифференциальному (39) уравнению в изображениях по Лапласу Статическая жесткость бустера определяется как отношение статическая жесткость бустера статической силы приложенной к выходному звену системы к перемещению выходного звена на установившемся режиме приведенная жесткость бустера

Условие устойчивости бустера по параметрам динамической жесткости (40) (41) Система устойчива когда , что согласно (41) будет выполняться при (42) Тогда Приведенная жесткость ГЦ всегда должна быть больше статической жесткости Условие устойчивости бустера по динамической жесткости (43) Наибольшую динамическую жесткость обеспечивают бустеры с отрицательным Динамическая жесткость • опоры, не зависит от • проводки управления, определяется величинами • силовой проводки, жесткости ряда элементов • рулевых поверхностей, перетечек рабочей жидкости, • упругости рабочей жидкости, внутренней обратной связи по нагрузке. конструкции рулевого привода

Корректирующие устройства Решение задачи синтеза: -определение структуры - нахождение параметров изменяемой части Коррекция и стабилизация характерны для ЛА

Корректирующие устройства Общая схема 1) Введение производной от ошибки позволяет улучшить качество переходных процессов, технически осуществляется введением персональных устройств коррекции При введении производной добавляется положительная фаза, радиус- вектор АФЧХ поворачивается по часовой стрелке

Гидропривод с объемным регулированием если пренебречь сжимаемостью жидкости 1 -насос, 2 - двигатель, (44) 3 -гидромотор, 4 -управляемый объект, Пренебрегая массой золотника и трением, 5 -датчик обратной связи, значение управляющего перепада давления 6 -усилитель, 7 -электромеханический преобразователь, определяем из уравнения равновесия золотника 8 -гидроусилитель с золотниковым гидрораспределителем, 9 -гидроцилиндр, (45) 10 - рычаги, 11 - вспомогательный насос. Приравнивая (44) и (45), получаем постоянная времени силовой ОС постоянная времени ГУ коэффициент усиления

Резервирование ЭГСП ЛА Поэлементное резервирование

Поблочное резервирование Поэлементное резервирование

Метод обнаружения и компенсации неисправностей с отключением неисправного канала ИО - индикатор отказа, РМ - рулевая машина, ОУ - отключающее устройство, ЭМ - электронная модель.

Метод обнаружения и компенсации неисправностей с замещением «холодным» резервом ИП- источник питания, ОУ – отключающее устройство ПУ- переключающее устройство.

Метод обнаружения и компенсации неисправностей с замещением «горячим» резервом

Схема резервирования с суммированием расходов

Схема резервирования с суммированием перемещений

Схема резервирования с суммированием усилий

Классификация резервированных ЭГСП

Методика экспериментальных исследований

МЕСТО И НАЗНАЧЕНИЕ СГРМ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ 1

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ СГРМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СТРУЙ В ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЕ площади нагнетания f 1 и f 2 КОЭФФИЦИЕНТ РАСХОДА В СГУ площади слива f 3 и f 4 49

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЭМП Моментная характеристика ЭМП: 1 – зависимость момента от тока; 2 – зависимость момента от намагниченности Механическая характеристика ЭМП Управляющая характеристика ЭМПОбобщенная статическая характеристика ЭМП 50

СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СГРМ Регулировочная Обобщенная статическая характеристика по давлению характеристика давлению расходу Коэффициент полезного действия 51

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ СГРМ Расчетные схемы одно- и двухкаскадной СГРМ Функциональные блок-схемы одно- и двухкаскадной СГРМ 52

Коэффициент расхода в струйном гидроусилителе Влияние коэффициента расхода в СГУ на переходный процесс перемещения нагрузки на выходном звене Влияние коэффициента расхода в СГУ на перемещение струйной трубки в СГУ и поршня исполнительного ГЦ Гидродинамическое воздействие обратных струй на струйную трубку 53

Система уравнений математической модели СГРМ Уравнение измерителя рассогласования Уравнения динамики электромеханического преобразователя Уравнения динамики струйного гидрораспределителя - уравнение расхода жидкости через гидродвигатель - уравнение баланса расходов для однокаскадной схемы - уравнение баланса расходов для двухкаскадной схемы 54

Система уравнений математической модели СГРМ Уравнения динамики золотникового гидрораспределителя - уравнение баланса расходов - уравнение движения золотника Уравнения динамики исполнительного гидродвигателя и нагрузки - уравнения движения приведенных масс нагрузки, поршня и корпуса ГЦ - уравнения нелинейности «люфт» , 55

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СГРМ 56

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СГРМ Фрагменты математической модели СГРМ со стохастическими параметрами уравнения динамики электромеханического преобразователя уравнения нелинейности «люфт» статистические параметры стохастических коэффициентов уравнение движения приведенных масс поршня ГЦ уравнение расхода жидкости через гидродвигатель 57

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СГРМ Переходный процесс перемещения струйной трубки Переходный процесс скорости перемещения струйной трубки Переходный процесс изменения перепада давлений в ГЦ Переходные процессы перемещения выходного звена СГРМ разность перемещений изменение зазора люфта поршня ГЦ и нагрузки а) перемещение поршня ГЦ; б) перемещение нагрузки на выходном зв 58

КОРРЕКЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СГРМ 59

Коррекция СГРМ по расходу рабочей жидкости Переходные процессы исполнительного гидродвигателя с различной нагрузкой и жесткостью пружины устройства коррекции: 1 -Cnp=0 Н/м, 2 -Cnp=20 Н/м 60

Коррекция СГРМ по перепаду давлений в полостях исполнительного ГЦ Перемещение нагрузки: Влияние диаметра сопла 1 – без коррекции, 2 – с учетом ГДВ, коррекции на переходный 3 – с положительной обратной связью по давлению, 4 – с отрицательной процесс: 1 dc=0. 0008, 2 dc=0. 001, обратной связью по давлению Зависимость момента коррекции от диаметра 3 dc=0. 002, 4 dc=0. 005 сопла 61

Коррекция СГРМ по динамическому давлению Комбинированная коррекция СГРМ Влияние нагрузки на перемещение Зависимость перемещения золотника Влияние коррекции на переходный процесс: рабочего органа: коррекции от нагрузки: 1 – без обратной связи; 1– R=1000; 2– R=1500; 3– R=2000; 2 – с дополнительной обратной связью 4– R=3000 62

ЭЛЕКТРОННАЯ КОРРЕКЦИЯ СГРМ Принципиальная схема расположения датчиков Принципиальная схема СГРМ Структурная схема подсистем СГРМ 63

ЭЛЕКТРОННАЯ КОРРЕКЦИЯ СГРМ Подсистема моментов на валу ЭМП Подсистема гидроусилителя Подсистема электрической цепи ЭМП Подсистема гидродвигателя 64

ЭЛЕКТРОННАЯ КОРРЕКЦИЯ СГРМ с устройством электронной коррекции по расходу рабочей жидкости по давлению рабочей жидкости Переходный процесс с Влияние электронной коррекции по расходу на положительной коррекцией по переходный процесс перемещения инерционной нагрузки давлению 65

ЭЛЕКТРОННАЯ КОРРЕКЦИЯ СГРМ Структурная схема СГРМ с блоком «подгонки» Окно настройки параметров Системы с эталонной моделью, включенной Система с эталонной моделью в параллельно основному контуру прямой цепи регулятора 66

ВЕРИФИКАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СГРМ 67

ВЕРИФИКАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СГРМ Принципиальная гидравлическая схема нагрузочного устройства 68

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СГРМ 69

Что такое проект? Проект – комплекс взаимосвязанных мероприятий, направленных на достижение поставленных задач с четко определенными целями в течение заданного периода времени и при установленном бюджете. Достижение поставленных задач с четко определенными целями Комплекс взаимосвязанных мероприятий Заданный период времени Установленный бюджет • Потребность. • Объективная необходимость. • Желание. • Идея.

Что такое управление проектами? Управление проектом – приложение знаний, опыта, методов и средств к работам проекта для удовлетворения требований, предъявляемых к проекту, и ожиданий участников проекта. Это самостоятельная профессиональная область деятельности в условиях рыночной экономики, широко развитая за рубежом и завоевывающая все большее признание в России. Это искусство руководства и координации усилий людей и использования ресурсов с применением достижений Управление проектами современной науки и информационных технологий для успешного осуществления целей проекта по результатам, стоимости, времени и качеству, в том числе удовлетворение всех заинтересованных участников проекта. Это не дань моде, а признанная во всем мире методология проектной и предпринимательской деятельности, являющаяся, по существу, культурным мостом в цивилизованном бизнесе и деловом сотрудничестве. Управление проектами «обрекает» проект на успех!

Когда необходимо применять профессиональное управление проектами Высокая Большой Имеется Масштабный Велики стоимость объем жесткая проект риски проекта работ конкуренция Велика цена ошибки Сложный проект Вы не можете обойтись без МЕТОДЫ Проект, осуществляемый профессионального УПРАВЛЕНИЯ в крупной управления ПРОЕКТАМИ организации проектами Большое количество взаимосвязей между участниками проекта Возможны Заданы Ресурсы Требуется значительные Напряженный жесткие проекта высокое изменения в изменения бюджет сроки ограничены качество проекте окружения

Фазы жизненного цикла проекта Подготовка к реализации: Основные работы: • назначение руководителя и • проведение торгов, формирование заключение команды; контрактов; • установление • ввод в действие контактов; системы УП; • изучение целей, • организация работ; Достижение целей Разработка концепции: мотивации и • ввод в действие проекта и требований заказчика; средств связи; закрытие: • сбор исходных • разработка • ввод в действие данных; содержания проекта: системы мотивации; • выявление - конечные результаты; • детальное • подведение итогов; потребностей; - стандарт качества; проектирование; • разрешение • определение целей, - структура проекта; • оперативное конфликтов; задач, результатов, - основные работы; планирование; • испытания продукта; ограничений, рисков, - требуемые ресурсы; • контроль за • подготовка кадров; участников, сроков, • структурное ходом работ; • подготовка ресурсов, средств; планирование: • организация МТС; документации. • сравнение - декомпозиция проекта; • руководство, альтернатив; - календарный план и координация работ; • утверждение графики работ; • прогноз состояния; концепции. - смета и бюджет; • регулирование - определение и основных показателей уменьшение рисков; проекта: - торги, заключение - ход работ; субконтрактов; - качество; - базовые проектные - сроки; опытно-конструктор- - стоимость. ские работы. Начальная фаза Разработка Реализация Завершение

Этапы создания системы 1. Предпроектные исследования Изучение ситуации. 2. Техническое задание Разработка, согласование и утверждение ТЗ. 3. Техническое предложение Выбор и обоснование оптимального варианта, согласование и утверждение технического предложения. 4. Эскизный проект Разработка принципиальных решений по созданию системы, согласование и утверждение эскизного проекта. 5. Технический проект Разработка окончательных решений по созданию системы, согласование и утверждение технического проекта. 6. Рабочий проект Разработка рабочей документации. 7. Изготовление, наладка, испытания Изготовление и наладка компонентов системы, подготовка к вводу в действие. 8. Ввод в действие Опытное функционирование и приемочные испытания системы.

Фазы инвестиционного проекта Оценка осуществимости: 1. Предынвестиционные исследования: • маркетинговые исследования; • анализ материальных затрат; • выбор технологий, спецификация оборудования; Исследование возможностей • возможности сбыта, конкурентная среда; • перспективная программа продаж и осуществления проекта: номенклатура продукции; • консультации с экспертами; • ценовая политика; • предварительный перечень потенциальных • финансовая схема проекта; участников проекта; • разработка бизнес-плана; • поддерживающие исследования (уточнение • оценка эффективности проекта; технологических, технических и других вопросов); • график осуществления проекта (сроки • юридическое обеспечение (налоги, льготы); строительства, монтажа и наладки • государственная поддержка, отношение оборудования, период функционирования); местной администрации; • кадры (потребность, обеспеченность, условия оплаты, необходимость обучения); • экспертная оценка проекта (проблемы, • финансовая и экономическая оценка проекта; преимущества, сильные и слабые • оценка риска проекта. стороны проекта); Организационная стадия: • рекомендации по формам работы. • юридическое оформление проекта, Подготовительные или предпроектные регистрация предприятия; исследования: • оформление контрактов; • поиск и отбор возможных участников проекта; • организация предприятия; • предварительные переговоры с • эмиссия акций и других ценных бумаг; потенциальными участниками; • выбор поставщиков сырья и оборудования; • получение лицензий, решений правительственных • выбор участника проекта; структур, разрешений местной администрации; • подготовка технико-экономического • оформление структуры управления предприятием. обоснования. 2. Инвестиционная фаза Формирование постоянных активов 3. Эксплуатационная фаза предприятия. Начало производства продукции. Обучение персонала. Контроль поставок. Рекламные мероприятия. Поиск новых рынков сбыта продукции. Пусконаладочные работы.

Процесс включает в себя Владельца процесса – должностное лицо, имеющее в своем распоряжении ресурсы процесса, с определенными правами, зоной ответственности и полномочиями. Технологии процесса – порядок выполнения деятельности по преобразованию входов в выходы. Системы показателей процессов – показатели продукта, показатели эффективности процесса, показатели удовлетворенности потребителей. Управление процессом – деятельность владельца процесса по анализу данных процесса и принятию управленческих решений. Ресурсы процесса – информация и материальные средства, которые владелец распределяет в ходе планирования работ по процессу и учитывает при расчете эффективности процесса как соотношение затраченных ресурсов на полученный результат процесса.

Функции управления проектом 1. Планирование. 2. Контроль. 3. Анализ. 4. Принятие решений. 5. Составление и сопровождение бюджета проекта. 6. Организация осуществления. 7. Мониторинг. 8. Оценка. 9. Отчетность. 10. Экспертиза. 11. Проверка и приемка. 12. Бухгалтерский отчет. 13. Администрирование.

Подсистемы управления проектами УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ Управление интеграцией Управление содержанием Управление сроками проекта Определение состава операций. Разработка Устава проекта. Определение взаимосвязи операций. Разработка плана проекта. Планирование содержания. Оценка ресурсов операций. Руководство и управление Определение содержания. Оценка длительности операций. исполнением проекта. Создание ИСР. Разработка расписания. Мониторинг и управление Подтверждение содержания. Управление расписанием. работами проекта. Управление содержанием. Общее управление изменениями. Закрытие проекта. Управление стоимостью Управление качеством Управление человеческими проекта ресурсами проекта Стоимостная оценка. Планирование человеческих Разработка бюджета расходов. Планирование качества. ресурсов. Управление стоимостью. Процесс обеспечения качества. Набор команды проекта. Процесс контроля качества. Развитие команды проекта. Управление командой проекта. Управление коммуникациями Управление рисками Управление поставками проекта Планирование закупок и Планирование коммуникаций. приобретений. Планирование управления рисками. Распространение информации. Планирование контрактов. Идентификация рисков. Отчетность по исполнению. Запрос информации у продавцов. Оценка рисков. Управление участниками проекта. Выбор продавцов. Планирование реагирования на риски. Администрирование контрактов. Мониторинг и управление рисками. Закрытие контрактов.

Подготовка обоснования проекта Вход: • Инициация проекта • Запрос заказчика • Исходные данные • Описание ситуации • Постановка задачи Выход: • Обоснование проекта • Назначение менеджера проекта • Ограничения • Допущения • Стратегический план • План по вехам • Описание продукта

Процессы планирования Определение ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ Планирование последовательности целей операций Составление Определение расписания состава операций исполнения Оценка проекта От процессов Декомпозиция длительности инициализация целей операций Планирование Разработка ресурсов бюджета Оценка стоимости Разработка К процессам плана проекта исполнения От процессов ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ контроля и анализа Планирование Идентификация Разработка Оценка рисков качества взаимодействия рисков реагирования Планирование Назначение Планирование организации персонала закупок предложений

Определение состава операций. Декомпозиция задачи (1) Иерархические структуры работ (ИСР), Work Breakdown Structures (WBS) – это ориентированная на результат структура операций проекта, определяющая общие цели проекта. ИСР – это иерархическое деление проекта на естественные элементы с целью обеспечения его контроля и управления. ПРОЕКТ ЗАДАЧА ПОДЗАДАЧА КОМПЛЕКС РАБОТ РАБОТА ОПЕРАЦИЯ

Определение состава операций. Декомпозиция задачи (2) Основные правила построения WBS Ø Правило 1. Каждый элемент WBS должен обеспечивать достижение ощутимого результата. Ø Правило 2. Каждый элемент WBS должен являться результатом всех подчиненных элементов, перечисленных непосредственно под ним. Ø Правило 3. Декомпозиция результатов, начиная от верхнего уровня WBS до нижнего уровня, должна быть логически связана. Каждый следующий уровень представляет следующую степень детализации операций проекта. Ø Правило 4. Результаты пакетов работ должны быть уникальными и отличаться от результатов других пакетов работ того же уровня. Ø Правило 5. Процесс разработки WBS должен обеспечивать корректировку WBS в случае изменения объема работ по проекту. Ø Правило 6. Все результаты в явном виде должны быть включены в WBS. Ø Правило 7. Для всех важных событий, связанных с отчетностью (например, Штабы, ежемесячные отчеты, отчеты о проведении испытаний и т. д. ) должны быть включены и определены соответствующие пакеты работ. Ø Правило 8. Все пакеты работ должны быть совместимы с организационной структурой и структурой затрат. Ø Правило 9. Результаты должны быть четко определены так, чтобы исключить дублирование объемов работ внутри элементов WBS, в целом по организации или отдельными ответственными за выполнение работ. Ø Правило 10. Результаты должны иметь размер, достаточный для эффективного управления, но не настолько малый, чтобы сделать затраты на контроль чрезмерными.

Определение последовательности операций. Сетевой график (1) Сетевая диаграмма (сеть, граф. сети, PERT-диаграмма) – графическое отображение работ проекта и их взаимосвязей. Сеть – полный комплекс работ и вех проекта с установленными между ними зависимостями. Правила разработки сетевого графика Ø Правило 1. Событие не может состояться, если не завершены все ведущие к нему работы. Ø Правило 2. Работа не может начаться, если не состоялось событие, лежащее в ее начале (у оперения стрелки). Ø Правило 3. Никакие две работы не могут иметь одних и тех же начальных и конечных событий. Ø Правило 4. Стрелки в сетевом графике обозначают отношения предшествования и следования. На рисунке стрелки могут пересекаться. Ø Правило 5. Каждая операция должна иметь свой собственный номер. Ø Правило 6. Номер последующей операции должен быть больше номера любой предшествующей операции. Ø Правило 7. Образование петель недопустимо. Ø Правило 8. Условные переходы от одной операции к другой не допускаются. Ø Правило 9. Один узел должен определять начало всего комплекса работ и один узел – завершение.

Определение последовательности операций. Сетевой график (2) Пример. Организация производства инновационной продукции Продолжи- № Преды- Операция тельность, операции дущие неделя 1 Подписание контракта Нет 1 Регистрация 2 1 4 юридического лица 3 Поиск помещения 1 2 4 Найм персонала 1 5. Аренда помещения 2, 3 1 Закупка и поставка 6 2(1) 8 оборудования 7 Обучение персонала 4 1 8 Ремонт помещения 5 4 9 Монтаж оборудования 6, 8 1 Сетевая диаграмма проекта 10 Запуск оборудования 7, 9 1 4 7 10 1 1 Длина критического пути – 15 недель 1 6 9 1 8 2 1 4 3 5 8 2 1 4

Планирование рисков Описание продукта Стоимость Сроки …………… Потребности в персонале План поставок ИДЕНТИФИКАЦИЯ РИСКОВ Источники рисков Потенциальные события рисков Признаки рисков ОЦЕНКА РИСКОВ События, не События, требующие реагирования РАЗРАБОТКА РЕАГИРОВАНИЯ План управления рисками План действий в рисковых ситуациях Резервы ………. Условия контрактов

План проекта Состав плана проекта: Ø описание подхода к управлению проектом; Ø констатация целей; Ø иерархические структуры работ до уровня учета и контроля; Ø оценки стоимости, плановые даты начала и завершения работ и распределение ответственности до уровня ИСР, на котором осуществляется контроль; Ø распределение стоимости проекта во времени; Ø методы оценки исполнения по срокам и стоимостям работ; Ø основные контрольные события и их плановые даты; Ø ключевой и необходимый персонал; Ø основные риски и плановая реакция на наступления каждого из событий риска; Ø планы управления составляющими проекта (целями, ресурсами, контрактами, рисками, взаимодействием, персоналом); Ø открытые вопросы и отложенные решения. Дополнительная информация: Ø выходы процессов планирования, не включенные в план проекта; Ø ограничения и допущения, сделанные в процессе разработки плана проекта; Ø техническая документация (требования, спецификации, проектная документация); Ø используемые стандарты и нормативы.