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
Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты

Диссертационная работа:

Малышев Вячеслав Николаевич. Оптимизация по многим критериям при выборе конструкции автономного электрогидравлического привода : диссертация ... кандидата технических наук : 05.04.13 / Малышев Вячеслав Николаевич; [Место защиты: Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана].- Москва, 2009.- 180 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2147

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ИЗВЕСТНЫХ ВАРИАНТОВ АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ. МЕТОДЫ ВЫБОРА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ .11

1. Г. Основные особенности использования гидроприводов 12

1.2. Способы регулирования гидроприводов 16

1.3. Обзор схем АЭГП 23

1.4. Используемые электромеханические преобразователи 43

1.5. Требования, предъявляемые к гидроприводам 50

1.6: Методы оптимального проектирования 57

1.7. Обзор методов оптимизации проектных решений... 65

Г.8. Выводы к главе Г и постановка задачи исследования. 78

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОНОМНЫХ ОДНОКАСКАДНЫХ

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ С ДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ 80

2.1. Типовая схема АЭГП 80

2.2. Математические модели АЭГП,- 81

.2.3. Расчетная схема и уравнения, описывающие АЭГП. 83

2.4. Методика определения основных размеров. 90

2.5. Расчет переходных процессов в гидроприводе 98

2.6. Выводы к главе 98

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ С ДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ 99

3.1. Идентификация математической модели и параметров АЭГП с золотниковыми плунжерами. Стр.

3.2. Выводы к главе 3 109

ГЛАВА 4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ АВТОНОМНЫХ ОДНОКАСКАДНЫХ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ С ДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПО

4.1. Этапы проектирования АЭГП 110

4.2. Формулировка задачи оптимизации. Варьируемые параметры. Предъявляемые требования 113

4.3. Алгоритм расчета 117

4.4. Результаты оптимального проектирования АЭГП 129

ГЛАВА 5. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ОДНОКАСКАДНЫХ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ С ДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ 137

5.1. Постановка задачи и исходные требования к проектным вариантам 137

5.2. Выбор математической модели 138

5.3. Расчет вариантов проектных решений 138

5.4. Анализ результатов численных испытаний 140

5.5. Построение областей допустимых и парето-оптимальных решений. 144

5.6. Корректирование исходных данных, повторение численных испытаний до получения паретовских границ оптимальности проектных решений 146

5.7. Выводы к главе 5 147

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 148

ЛИТЕРАТУРА 151

ПРИЛОЖЕНИЯ 

Введение к работе:

Актуальность темы. Проектирование машин, устройств и механизмов с близкими к оптимальным параметрами и характеристиками является одной из основных задач машиностроения. В условиях повышенных, а зачастую противоречивых, требований становится актуальной задача проектирования устройства с наилучшими показателями. Использование новых технологий проектирования с применением ЭВМ и методов САПР открывает перед конструктором возможности разработки практически оптимальных машин и аппаратов.

Одной из главных трудностей решения указанной задачи является выбор облика устройства в виде его конструктивной схемы. Не всегда требования к параметрам устройства можно формализовать или представить в численной форме. Между тем, практически оптимальный проектный вариант обоснованно может быть выбран, главным образом, в результате сравнения численных показателей устройств.

Специфика проектирования управляемых гидроприводов такова, что кроме конструктивных параметров существенное значение имеют динамические характеристики создаваемого устройства. Подход, направленный на оптимизацию только отдельных показателей, представляется неоправданным; более целесообразна оптимизация как по конструктивным параметрам, так и динамическим характеристикам гидропривода.

Цель проведенных исследований - построение алгоритмов многокритериальной оптимизации при выборе конструкции автономного электрогидравлического привода (АЭГП).

Методы исследования. Задача в данной работе решена на основе теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования базируются на известных положениях в области расчетов и проектирования гидроприводов, которые рассматривали в своих работах отечественные и зарубежные авторы: И.И. Бажин, Г.К. Боровин, С.А. Ермаков, М.Н. Жарков, Г.М. Иванов, Г.В. Крейнин, Д.Н. Попов, В.И. Разинцев, С.А. Ситников, В.М. Фомичев, В.Л. Хван, В.А. Целищев, J.F. Blackburn, G. Reethof, J.L. Shearer и др. Для изучения динамических процессов применялись методы математического моделирования, обоснованность которых подтверждалась использованием апробированных моделей и дополнительным экспериментом.

Для расчета характеристик приводов были составлены объектно-ориентированные математические модели, которые применялись при определении конструктивных размеров и динамических характеристик приводов.

Экспериментальные исследования проводились на лабораторном образце автономного гидропривода при консультации Н.Г. Сосновского.

Научная новизна. Состоит в решении задачи многокритериальной оптимизации при выборе конструкции АЭГП. При решении получены: а) объектно-ориентированные математические модели, сформулированы

критерии оптимального управления приводом; б) алгоритмы расчета математически определяемых критериев, учитывающих также неформализуемые факторы; в) систематизированные по способам управления конструктивные схемы АЭГП, позволяющие эффективно применять методику в тех случаях, когда необходимо сначала осуществить выбор конструктивной схемы привода; г) разработаны алгоритмы определения паретовских границ оптимальности каждого варианта по трем критериям: динамическому, энергетическому и информационно-энергетическому. Задача оптимизации решена комплексно путем поиска наилучшего варианта как по энергетическим показателям, так и по показателям, характеризующим управление приводом.

Практическая ценность результатов. На основе разработанной в диссертации методики оптимального проектирования конструктор получает возможность обоснованно, из числа рассматриваемых проектных вариантов, выбрать лучший по совокупности критериев. Использование неформализуемых факторов позволяет учитывать опыт, знания и интуицию специалиста, а также рассматривать альтернативные варианты. Разработанная методика может быть применена при создании новых образцов гидроприводов и при совершенствовании существующих гидроприводов. Кроме того, представленная в методике интерактивная технология проектирования позволяет конструктору судить о том, как тот или иной параметр влияет на конечные характеристики проектируемого устройства.

Достоверность полученных результатов. Для обоснования достоверности объектно-ориентированных математических моделей проведен ряд экспериментов и использованы результаты исследований других авторов. Методика оптимального проектирования проверена путем сравнения оптимизированных конструкций АЭГП с опубликованными данными относительно их размеров и параметров.

Апробация работы. Основные положения диссертации отражены в печатных работах, докладывались и обсуждались на Московских научно-технических конференциях студентов и аспирантов. По содержанию работы на кафедре гидромеханики, гидромашин и гидропневмоавтоматики МГТУ им. Н.Э.Баумана сделано два доклада.

Научные работы. По материалам диссертации имеются 7 научных работ, из них в журналах по списку ВАК - 2. Научные работы посвящены объектно-ориентированным математическим моделям, вопросам идентификации параметров и многокритериальной оптимизации АЭГП.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 72 наименований, 2 приложений, содержит 180 страниц текста, 6 таблиц и 66 рисунков.


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