Аэродинамический объект – это часть подсистемы, описывающая взаимосвязь расхода воздуха Q в тоннеле c аэродинамическим сопротивлением R участка тоннеля. Физически она представляет собой участок вентиляционной сети метрополитена, примыкающий к платформе станции, на котором установлен регулятор.
На основании работ [10,11] в качестве математической модели аэродинамического объекта было принято апериодическое звено первого порядка. Таким образом, передаточная функция запишется в виде:
(2.9)
где ТА – постоянная времени, КА – коэффициент, определяемый по аэродинамической характеристике, как тангенс угла наклона касательной.
Диапазон изменения ТА: 0,4…2,2 с [10].
Строим график аэродинамической характеристики по расчетным данным [8], представленным в табл.2.2.
Таблица 2.2
RТ*, | 1,6 | 1,748 | 1,832 | 2,046 | 2,327 | 2,791 | 3,304 |
QП , | 41,5 | 39,69 | 38,78 | 36,69 | 34,41 | 31,42 | 28,88 |
Рис.2.23. Зависимость расхода воздуха от аэродинамического сопротивления системы управляемых шиберов.
|
|
Как видно из графика (рис.2.23), зависимость Q от R имеет слабовыраженный нелинейный характер. При увеличении аэродинамического сопротивления расход воздуха уменьшается, что согласуется с физикой протекающих процессов. Значит, коэффициент КА должен отражать обратно пропорциональную зависимость, т.е. быть отрицательным.
Рассчитаем коэффициент КА :
, .
Диапазон изменения: [ ]. Для расчета будем использовать номинальное значение: [ ], соответствующее ожидаемому рабочему диапазону изменения расхода воздуха в тоннеле.
Диапазон изменения ТА: 0,4…2,2 с. [9].
Структурно аэродинамический объект представлен на рис.2.24.
Линеаризация статической характеристики аэродинамического объекта Q = f (R) требует ввода постоянной составляющей Q0 = 53 .