Введение к работе
Актуальность работы. Проблема создания электроприводов, обеспечивающих регулирование скорости, ускорения, момента и других координат, является важной задачей, особенно для механизмов ІТШ циклического действия, характеризуемых напряженной работой в повторно-кратковременном режиме и сложной механической частью. Для таких механизмов, как правило, используется асинхронный электропривод с параметрическим управлением. При этом совершенствование создаваемых высокопроизводительных машин с асинхронным электроприводом невозможно без углубленного изучения динамических процессов в электромеханической системе (ЭМС), влияния упругих связей и зазоров многомассовой механической части на динамику замкнутых систем электропривода. Этими вопросами занимались многие ученые, в той или иной мере учитывая взаимодействия механической части и электропривода, в частности, Гохберг М.М., Волков Д.П., Соколов М.М., Клкмев В.И., Борцов D.A., Петров Л.П. и другие. Однако несмотря на большое количество работ, посвященных исследованию указанных проблем, ряд вопросов еще не нашел своего окончательного решения: ограничени е динамических нагрузок в передачах разумными пределами, синхронизация опор механизма передвижения с учетом раскачивания подвешенного груза и т.д. Поэтому исследование такой ЭМС с многомассовой механической частью, содержащей несколько упругих связей, является весьма актуальной задачей, а ее решение найдет полезное применение в проектной практике организаций, занимающихся созданием новых высокопроизводительных машин.
Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является анализ режимов и условий работы механизмов горизонтального перемещения циклического действия и на этой базе разработка алгоритмов управления, обеспечивающих заданные требования по динамике, производительности и надежности. Для этого, учитывая изложенное выше, потребовалось решить следующие задачи:
анализ работы механизмов при выборе люфтов в передачах, разработка рекомендаций по управлению электроприводом;
анализ работы механизмов горизонтального перемещения с подвешенным на гибкой нити грузом;
создание системы синхронизации опор ЭМС механизмов передвижения о индивидуальным электроприводом, изучение влияния на ее работу параметров ЭМС;
вывод передаточной функции для рассогласования пути при перемещении рабочих органов с системой синхронизации с учетом и без учета подвешенного груза при использовании различных регуляторов;
разработка способов и алгоритмов управления, рекомендуемых в зависимости от параметров ЗМС;
анализ устойчивости и разработка метода синтеза систем синхронизации по заданным показателям качества.
Методы исследования. В работе проведен анализ состояния проблемы по литературным источникам, использованы основополагающие методы теории электропривода и теории автоматического управления, включая модифицированный метод Д-разбиения с использованием полиномов Чебышева, а также методы математического моделирования с применением персональных ЭВМ.
Научная новизна. Разработана методика управления двигателем при наличии люфтов в передаче, на основании которой построены универсальные номограммы пускового момента в функции частоты собственных колебаний двухмассовой системы, обеспечивающие минимум динамических нагрузок без снижения производительности;
разработана структурная схема системы синхронизации и получено выражение для ошибки в функции внешних воздействий и параметров ЭМС с учетом подвешенного груза у одной опоры для различного типа регуляторов, в цепи обратной связи;
выполнен синтез регуляторов с помощью модифицированного метода Д-разбиения, позволяющего построить области заданного показателя качества.
Практическая ценность работы. Использование полученных номограмм на практике позволяет ограничивать динамические нагрузки без снижения производительности.
Получены выражения ошибки, которые можно использовать для расчетов статики, а также для исследования динамики систем синхронизации.
Предложенным методом можно рассчитать параметры регулятора в цепи обратной связи, обеспечивающего требуемую точность синхронизации при заданных показателях качества.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации были доложены и обсуждены на конференции профессорско-преподавательского состава Одесского политехнического института (Одесса, 1992), на Всеукраинском научно-техническом совещании
5 "Электрооборудование для станкостроения и машиностроения" (Одесса, 1993).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 4 печатные работы.
Структурами объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержащих 108 стр. машинописного текста, 49 рисунков и 5 таблиц на 56,стр., список литературы из 154 наименований и приложений на 24 стр.
