Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Богатый Василий Васильевич. Повышение качества систем автоматического управления приводами гидрофицированного технологического оборудования на основе совершенствования электромагнитных управляющих элементов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06, 05.13.05.- Саратов, 2005.- 223 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-5/4238

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение- 4

1. Обзор современных методов расчета и, конструкций.электромагнитных
управляющих устройств;-гидрофицированного: технологического.':
оборудования 8:^

1.1. Анализ систем;автоматического; управления^сиспользованием:

гидроприводов, 8::

1.2.,0бзор:Электромагыитиыхщриводов::И;методов расчета:электромакнитных
устройств управления' и! методов, расчета электромагнитных: приводов;:
гидрофицированного технологического-оборудования 18

1.3. Обзор1 со временных метод ов ^расчета: и синтеза'ЭМИь:

(по; литературным источникам): 31

1.4. Классификация: способов и устройств синтезатора1 ЭМЖ гго патентным
источникам 42

1:.5.: Постановка1 задачи совершенствования методов: расчета и конструкций
электромагнитных приводов гидро фицированного технологического
оборудования. 57

2. Усовершенствованный метод расчета электромагнитных приводов
гидрофицированного технологического оборудования 58

  1. Обоснование расчетной модели усовершенствованного метода расчета электромагнитного привода для гидрофицированного оборудования: 58

  2. Усовершенствованный метод расчета синтезатора магнитного поля бб

  3. Применение усовершенствованного метода расчета для КВМ-45 80

  4. Управление электромагнитным приводом с двумя обмотками 88

2.5. Управление электромагнитным приводом с тремя обмотками 96
2.6: Усовершенствованный метод расчета электрогидравлического^

преобразователя с магнитожидкостным сенсором 106

  1. Усовершенствованный метод расчета электрогидравлического вихревого усилителя с МЖС 110

  2. Усовершенствованный метод расчета для электрогидравлического усилителя типа «сопло - МЖ заслонка» 11:3

  3. Тепловые расчеты обмоток управления 116

2.10. Выводы 120

3-. Экспериментальные исследования 121

3.1.Программа эксперимента 121

3-.2. Экспериментальный стенд 122

33. Результаты экспериментов 130

3.4; Статистическая о бработка результатов экспериментов 135

  1. Статическая характерне тикасинтезатора магнитного поля 146

  2. Динамическая характеристика синтезатора.магнитного поля 149-3:7. Статические и динамические характеристики электрогидравлических

преобразователей с МЖ сенсорами 153

3-^8. Выводы 155
4. САУ трех секционного электромагнитного привода гидрофицированного

оборудования 156

4.1. Описание контура САУ 156

4.2.Передаточные функции звеньев контура, 158

  1. Корректировка САУ программным путем 174

  2. Расчет САУ гидропривода подачи инструмента токарного патронно-центрового полуавтомата с ЧПУ 174

  1. Упрощенная САУ гидропривода станка с классическим электрогидравлическим регулятором 174

  2. Упрощенная САУ гидропривода станка с трехсекционным ЭГРУ 176

  3. Полная: САУ гидропривода станка с классическим ЭГРУ 179

4.4.4. Полная САУ гидроприводом станка с трехсекционным ЭГРУ 182
4.5.Расчет САУ частоты тока, вырабатываемой турбиной ГЭС 184

  1. САУ с классическим электромагнитным преобразователем энергии 184

  2. САУ с трехсекционным электромагнитным преобразователем энергии 188 4.6. Инженерный расчет САУ трехсекционного ЭУЭ гидрофицированного

оборудования 192

Заключение 193

Литература 195

Приложения 205

Введение к работе:

Актуальность темы. Дия> современного1 машиностроения характерны таг киенаправления-развития^. как-увеличение: степени; автоматизации^ повышение: рабочих: параметров: (нагрузки; скорости, температуры) машин, ..точности;: их:, функционирования: и эффективности работы- (производительности, мощности; коэффи-циента: полезного^действия);:

Во? многих;: случаях качеств:; системы, автоматического' управления- (ЄАУ); обуеловлено*быстродейетвием;составляющих::ее;элементОБ^ а также:характеристиками- системы, зависящих от точности: отработки: заданного; закона, управления; Анализ современного; состояния:: вопроса; показывает, что- в:: существующих- элек-трогидравлических системах управления:: оборудованием характерно* использование, гидравлических: регулирующих, устройств- (клапаны, .распределители, задвижки),, енабженньгхэлектромагнитньтги управляющими; элементами .(ЭУ;Э:)^ .от каче--ства,работБГКОТорьтх"ВО>многом^.зависит и;качество всей'системы.управления; Иа-линие'внешних:воздействий а:также перем енная<ВБіх одная, нагрузка:не позволяют однозначно построить зависимость между управляющим электромагнитным сигналом и выходным механическим перемещением, что снижает качество-управления САУ в,целом. Одним из эффективных методов повышения точности-управления является совершенствование основных характеристик ЭУЭ на основе адекватной математической модели электромагнитной системы.

Патентный и литературный анализ существующих технических, решений по ЭУЭ показал, что классические электромагнитные исполнительные элементы гндрофицированного технологического оборудования обладают значительной энергетической избыточностью, что связано, в первую очередь, с. тем, что управляющее магнитное поле, создаваемое катушками управления, имеет большой коэффициент рассеивания, который и приводит в конечном итоге: к ухудшению качества управления. Существующие математические модели ЭУЭ не позволяют производить полный пространственный анализ системы, что приводит к дополнительным энергетическим потерям при физической реализации ЭУЭ.

5 Развитию различных направлений автоматизации САУ гидрофицирован-ньм. технологическим оборудованием: посвященьї работы; отечественных и зару-бежнБіх; ученых Д.Н- Попова;, Т.М. Башты, ^Трифонова: ВЖ'... Свешникова ш др.угих...уществующие: ЭУЭ^ анализ которых проведен, учеными; А.В ...Ал невским, ЖЄ. Демирнащ JX-Бі- Луганским, 1?.Бухгоиьщ Т.А. Латур-и другими, не удовлетво:-ряют полностью, современным:-требованиям, предъявляемым к: этим1 уетройствам: как^ элементам:,сиетемьі>управлеі-іия::по быстродействию:'и точности отработки:* заданной' закона у правлен еле

Разработка-. ЄАУприводами; гидрофицированнош; технологического:: оборудования, использующей:' электромагнитные управляющие элементы, разработанных, на -основе адекватных математических методов; анализа и/ синтеза;, позволяющих: производить, полнбіш пространственный:: анализе конструкций? ЭУЭ;: является-актуальной-: научной и-практической? задачей^

Цель, работы. Повышение качества, система автоматического, управления, приводами! гидрофицированного- технологического:- оборудования;: путем совершенствования- электромагнитных управляющих-, элементов:: на: основе адекватных., математических моделей; позволяющих производить пространственный анализ электромагнитной системы и синтез САУ с микропроцессорным управлением.

Методы и средства исследования. Теоретические исследования ввшолне-ны на: базе теории автоматического управления для. непрерывных и дискретных систем- дифференциальных уравнений в; частных производных для описания магнитных полей, уравнений теплопроводности для описания тепловых процессов в электромагнитных приводах. Экспериментальные исследования проведены для синтезатора магнитного поля, являющегося управляющим для ЭУЭ, на специально: разработанном стенде с использованием микропроцессорного управления, общепринятых и оригинальных методик с применением средств электротехнических измерений и видеосъемки. Обработка осуществлялась методами математической статистики с использованием программьгх продуктов MathCad 11а и Matlab 6,0.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  1. Обоснована методика построения САУ приводами гидрофицироваиного технологического оборудования; с микропроцессорным: управлением: на основе адекватных мделей>ЭУЭ:

  2. Предложен1 математический;: метод анализа w синтеза- заданного; закона, управления.Э:Э), учитывающий:.наведенные:магнитные;полнот ферромагнитных тел Bf системе, на-основе ^которой разр або тан способ:- измерение гулравляющих магнитных; полей; с:: пространств енной; оценкой;направления;градиента: магнитного" поля:

3: Построена;модель двух- -И' трехсекционного< ЭЭ> для-: применениям: -САУ гидрофицироваиного технологического1 оборудов ания-э позволяющая: повысить- бы-т стродействие; Э^Э'-И' обеспечивающая заданный законітяговой- характеристики';

4: Разработана; методика.автоматизированного- расчетамэлектромагнитньш ж силовых характеристик приводов; гидрофицированного:. технологического; оборудования^ позволяющая производить анализіисинтез ;-ЭУЭ^

Практическая ценность и;реализация результатов: Разработанная! методика; расчета': системы, автоматического: управлениям на? основе1 усовершенствованных электромагнитных: управляющих элементов- рекомендована к внедрениюгна предприятиях; «Хвалынский завод гидроаппаратуры», электроцех 000: «Балаков-ские минеральные удобрения», ЗАО «Балакововолгоэнергомонтаж».

Работа выполнена в соответствии с грантом ЖНШ-2064.2003.8 Минпромнауки России, ее практические и научные результаты использованы в плановых госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работах за 2001-2005гг., выполняемых на кафедре «Управление и информатика в технических системах» Балаковского института техники, технологии и управления (БИТТУ) СГТУ по-направлению «Векторно-энергетичеекий анализ и синтез элементов автоматики и систем управления»:

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 7-й Международной, научной конференции «Современные проблемы электрогидродинамики и электрофизики жидких диэлектриков» (Санкт-Петербург, 2003); Первой Всероссийской научно-методической конференции с международным участием «Региональные особенно-

7 сти развития машино- и приборостроения, проблемы и опыт подготовки кадров» (Балаково,: 2000); 2-6-й Российских научных: конференциях «Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах» (Балаково, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003), на^ научныхсеминарах кафедр УИТ БИТТУ СГТУ и «Автоматизация и: управление технологическими процессами» GFTY в 2002-2005тт..

Публикации; По .результатам проведенных исследований опубликовано: 22 работы, в т.ч. 1 патент РФ на изобретение и 1 положительное решение о выдаче патента РФ на;способ и устройство, его реализующее.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

Г. ЄАУ приводами гидрофицированного технологического' оборудования с микропроцессорным управлением с электромагнитными управляющими элементами.

  1. Метод анализа и синтеза заданного, закона управления ЭУЭ, учитывающий наведенные магнитные поля от ферромагнитных тел в системе.

  2. Идентификация статических и динамических характеристик, конструктивных параметров на основе теоретических и экспериментальных исследований ЭУЭ.

  3. Модель двух- и трехсекционного ЭУЭ для применения в САУ гидрофицированного технологического оборудования;

  4. Методика автоматизированного расчета электромагнитных и силовых характеристик приводов гидрофицированного технологического оборудования.

  5. Методика инженерного расчета и результаты практического использования САУ с усовершенствованной конструкцией электромагнитного привода на производственных предприятиях и в учебном процессе.

Подобные работы
Кахутин Павел Викторович
Повышение качества системы поддержки принятия решений в технологической подготовке машиностроительного производства путем организации хранилищ данных
Заморский Валерий Валентинович
Повышение качества системы управления лазерным технологическим комплексом сварки ответственных деталей
Быковский Валерий Петрович
Исследование и разработка аппаратно-программных средств повышения качества фунционирования автоматизированных систем массового обслуживания
Погодаев Анатолий Кирьянович
Развитие современных информационных технологий для повышения эффективности автоматизированных систем управления качеством
Форсов Георгий Львович
Адаптивное управление качеством функционирования системы технического диагностирования гибридных объектов
Суханова Наталия Вячеславовна
Совершенствование и повышение эффективности микропроцессорных систем управления оборудованием на основе методов оценки и контроля надежности
Самохина Наталья Станиславовна
Повышение точности технологических систем горизонтальных координатно-расточных станков методом стабилизации положения их элементов
Стержаков Олег Валерьевич
Повышение качества технической подготовки производства высокоточных сопряжений на основе имитационного моделирования трибологических процессов
Воронов Дмитрий Юрьевич
Повышение качества обработки маложестких валов путем автоматического управления параметрами термосиловой обработки
Соколова Екатерина Борисовна
Разработка моделей, методов и специального математичесокго обеспечения для повышения качества сложных комплексов программ в АСУ

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net