Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Развитие научно-технического прогресса в промышленном производстве в настоящее время идет по пути совершенствования технологий и улучшения качества продукции на базе создания новых и модернизации действующих систем автоматизации технологических комплексов.
Естественно, что решение этих задач невозможно без широкого и эффективного применения вычислительной техники.
Однако, решение первой, упомянутой выше проблемы, связано, во-первых, с особенностями той или иной отрасли промышленности и, во-вторых, с обилием разносторонних задач внутри одной отрасли, с решением которых приходится сталкиваться научным работникам и инженерам в ходе новых разработок или модернизации действующих систем.
В решении второй проблемы в настоящее время сложились два пути. Первый из них преследует цель создания крупных унифицированных программных комплексов, стремящихся охватить весьма широкий круг научных и технических направлений при большом разнообразии решаемых задач. Применение таких комплексов требует специальной подготовки пользователя, существенно загружает память машины и при решении локальных задач несет с собой большое количество избыточной информации. Второй путь, развиваемый параллельно первому, и весьма охотно используемый в ряде научных и проектных организаций, состоит в разработке проблемно - ориентированных программных комплексов, предназначенных для решения широкого круга задач в определенной отрасли техники и, даже, в пределах ее для определенного класса объектов.
Нелинейные системы электроприводов прокатных станов и вспомогательных механизмов описываются высоким порядком уравнений, которые содержат: сложные нелинейности, упругости первого рода - скручивание, упругости второго рода - растяжение, сжатое, неоднакратное изменение математической модели в процессе технологического режима (переменность структуры), транспортное запаздывание. В свете изложенного с теоретической и практической точек зрения, целесообразным и оправданным является разработка проблемно-ориентированного программного комплекса для моделирования и исследования упомянутых выше систем.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью работы является моделирование и исследование нелинейных взаимосвязанных электроприводов прокатных станов и вспомогательных агрегатов на базе разработанного программного комплекса.
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для решения поставленных задач в работе использовано программное обеспечение для моделирования нелинейных систем в двух вариантах:использующее инаернсный итерационный численный метод интегрирования дифференциальных уравнений последовательного типа и модернизированный метод 2- преобразования по Фаулеру для непосредственного получения исходный дискретных моделей.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. При решении поставленных задач были получены результаты, определяющие новизну работы и выносимые на защиту. К ним относятся:
структурирование математического описания электромеханических систем агрегатов прокатных станов;
обобщенная методика моделирования и исследования нелинейных электромеханических систем и систем управления ими;
программные модели типовых систем управления клетями, взаимосвязанными через металл;
программные модели типовых систем управления агрегатами с переменными параметрами;
комплексные исследования нелинейных взаимосвязанных систем электроприводов прокатных станов и вспомогательных механизмов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ результатов работы заключается в том, что реализация обощенного программного средства позволит:
моделировать и исследовать сложные нелинейные взаимосвязанные электроприводы любого порядка с любыми нелинейностями;
используя программные модели систем управления клетями взаимосвязанными через металл, исследовать основные агре<вты прокатных станов;
используя программные модели систем управления с переменными параметрами и координатами, исследовать вспомогательные механизмы прокатных станов;
- использовать результаты исследований при проектировании и пуско-
наладочных работах электроприводов прокатных станов.
Полученные научные результаты используются и внедрены в КО ВНИИМЕТМАШ и использовались при реконструкции и запуске прокатных станов; в учебном процессе Ивановского энергетического института; в учебном пособии для вузов А.В.Башарина, Ю.В.Постникова^Примеры расчета автоматиэированно-
i-
го электропривода на ЭВМ". Энергоатомиздат; в учебном процессе на кафедре РАПС СПбГЭТУ.
Достоверность научных и практических положений подтверждается апробацией разработанного программного комплекса при решении конеретных задач, а также использование результатов исследований при пуско-наладочных работах вновь строящихся и реконструируемых прокатных станов.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Республиканском семинаре "Системы автоматизированного проектирования механизмов и механических устройств"(г. Киев, 1982г.); на Всесоюзном совещании "Методы компьютерного конструирования моделей классической и небесной механики - 89" по секции "Теория и практика компьютерного конструирования моделей механики многозвенных технических систем", (г. Ленинград, 1989г.); на I Международной (XII Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу (с привлечением иностранных специалистов, г.Санкт-Петербург, 1996г.); на научно-техническом семинаре "75 лет отечественной школы электропривода", (г. Санкт-Петербург, 1997 г.)
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам работы опубликовано 19 печатных работ, из которых: восемь регистрации программных средств в ГОСФАП, шесть статей, четыре тезиса докладов, одно методическое указание.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы, приложения. Основной текст работы изложен на 135 страницах машинного текста. Работа содержит 28 рисунков и 1 таблицу. Список литературы включает 73 наименования.
