Рис. 2. Оптимальный закон измене-
ния передаточного отношения вариато-
рапри поддержании постоянствазначе-
ния кинетической энергии
Оптимальный закон измене-
ния передаточного отношения
находим из предыдущего уравне-
ния путем его деления на
ω
2
:
U
12
=
ω
1
/ω
2
=
=
{
[
ω
2
2max
/ω
2
2
−
1]
J
2
/J
1
}
1
/
2
или, учитывая необходимое со-
отношение
J
2
/J
1
, запишем
U
12
=
=
{
ω
2
2max
/ω
2
2
−
1
}
1
/
2
ω
1max
ω
2max
.
Анализ последнего уравнения позволяет получить расчетную без-
размерную зависимость оптимального закона изменения передаточно-
го отношения вариатора
U
12
(
ω
2
)
в функции текущей скорости вала
машины
ω
2
, которая приведена на рис. 2.
Остановимся более подробно на выборе схемы системы управле-
ния (СУ) машин с маховичным аккумулятором энергии. Напомним,
что мы получили желательный алгоритм управления передаточным
отношением
U
12
(
ω
2
)
в функции скорости машины
ω
2
. Поэтому при
измерении текущей скорости
ω
2
вала трансмиссии в процессе работы
машины можно построить замкнутую систему программного управле-
ния по алгоритму
U
(
ω
2
) =
U
нач
+
k
ус
ω
2
.
Параметрический синтез СУ следует начинать с расчета необхо-
димого коэффициента усиления
k
ус
по начальным и конечным пара-
метрам управления:
ω
2max
.– максимально допустимая скорость транс-
миссии машины,
ω
2min
— минимальная скорость трансмиссии, при ко-
торой эффективна рекуперация энергии торможения машины. После
этого методами теории автоматического управления следует проана-
лизировать ее запас устойчивости. Однако предварительно необходи-
мо провести структурный синтез СУ, который состоит в построении
структурной схемы СУ и определении вида ее усилительных элемен-
тов. В качестве датчика скорости можно использовать электрический
тахогенератор. Создание работоспособной СУ будет зависеть от типа
программирующего устройства и исполнительного устройства, транс-
формирующего управляющий сигнал в передаточное отношение. На
первых этапах создания регуляторов разгона судовых дизелей в каче-
стве программирующего устройства были использованы кулачковые
механизмы, воздействующие на орган топливоподачи. В настоящее
время распространенным является использование в качестве програм-
64 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 4
