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:

Медведев Александр Сергеевич. Структурное моделирование и синтез системы автоматического управления процессом шлифования на координатно-шлифовальном станке : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06 / Медведев Александр Сергеевич; [Место защиты: Сам. гос. техн. ун-т].- Самара, 2009.- 97 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2411

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1 Современное состояние проблемы управления процессом прецизи
онного шлифования и постановка задачи исследования
11

1.1 Технологические основы прецизионного шлифования 11

  1. Автономный электропривод подачи шлифовального круга 14

  2. Электропривод подачи шлифовального круга с помощью синхронной пары ....: 15

  3. Электропривод подачи шлифовального круга путем доворота с помощью шлифовальной головки 17

1.2 Управление процессом тонкого шлифования на координатно-
шлифовальных станках 20

1.3 Постановка задачи исследования 21

2 Идентификация процесса тонкого врезного шлифования 24

  1. Математическая модель и структурное представления операции тонкого шлифования ; 25

  2. Математическая модель и структурное представление асинхронного электродвигателя шлифовального круга 31

  3. Структурная схема процесса тонкого шлифования как объект системы автоматического управления им 34

  4. Анализ влияния режущей способности круга на динамику процесса тонкого шлифования 36

  5. Аппроксимация аналитического описания процесса шлифования 37

  6. Алгоритмизация процесса шлифования 42

  7. Оценка влияния вариации параметров объекта управления на динамические и статические показатели качества 45

3 Структурно-параметрический синтез системы автоматического
управления процессом тонкого шлифования 57

3.1 Структурный синтез САУ обеспечения точности тонкого шлифова
ния 57

  1. Параметрический синтез регуляторов скорости и положения САУ подачи шлифовального круга 63

  2. Параметрический синтез регулятора скорости САУ высокоскоростного электрошпинделя 65

  3. Структурное моделирование систем автоматического управления процессом шлифования при предварительной настройке регуляторов и анализ показателей качества управления 67

3.3 Параметрический синтез регулятора скорости и задатчика интенсив
ности из условий обеспечения граничных условий процесса шлифования 71

4 Экспериментальные исследования системы автоматического управ
ления процессом тонкого шлифования
78

  1. Определение передаточной функции двигателя электрошпинделя. .80

  2. Определение передаточной функции двигателя по возмущению 83

  3. Определение передаточной функции процесса шлифования 84

  4. Определения эффективности нового алгоритма 86

Заключение 88

Библиографический список 91

Приложение 97

Введение к работе:

Диссертационная работа посвящена разработке нового алгоритма управления процессом тонкого шлифования на координатно-шлифовальных станках, его моделированию и синтезу системы автоматического управления процессом шлифования.

Актуальность темы. Станкоинструментальная промышленность относится к числу базовых отраслей промышленности России и во многом определяет уровень развития страны. Неблагоприятные экономические условия в 90-х гг. существенно снизили спрос на отечественную продукцию и затормозили развитие отрасли. Однако современное состояние экономики требовало возрождения станкостроения, обновления и глубокой модернизации станочного парка, в том числе и прецизионных станков. Создание новых инструментов, новых материалов потребовали создания новых или глубокой модернизации существующих станков, обеспечивающих заявленную точность при высокой производительности соответствующих международным стандартам. Работа выполнена в рамках федеральной государственной программы «Развитие точного машиностроения и станкостроения».

Анализ существующих алгоритмов управления процессом тонкого шлифования показал на имеющийся резерв повышения производительности при обеспечении точности класса С для координатно-шлифовальных станков, заключающийся в автоматическом управлении процессом тонкого шлифования в продолжении всей технологической операции в функции тока высокоскоростного электрошпинделя.

Используя результаты фундаментальных исследований в области автоматизации процесса шлифования выполненных Михелькевичем В.Н., Решетовым А.И., Абакумовым А.М., Курганом В.П. и другими исследователями, удалось идентифицировать процесс тонкого шлифования, и на его основе разработать новый алгоритм и систему автоматического управления упомянутым процессом, существенно повышающий производительность КШС (на 20-24%). На основании вышеизложенного следует, что работа является своевременной и актуальной.

Цель работы заключается в разработке нового алгоритма и системы автоматического управления процессом тонкого шлифования на прецизионных координатно-шлифовальных (КШС) станках, реализующих управление процессом на протяжении всей технологической операции и обеспечивающей существенное повышение производительности станка при заявленной точности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

  1. Идентификация процесса тонкого шлифования совместно с высокоскоростным электрошпинделем как объекта системы автоматического управления.

  2. Разработка алгоритма управления процессом шлифования в функции стабилизации среднего значения тока высокоскоростного электрошпинделя.

  3. Структурно-параметрический синтез системы автоматического управления процессом шлифования.

  4. Исследование эффективности управления процессом тонкого шлифования при релейном изменении регулирующего воздействия.

Методы исследования: Решение поставленных задач основано на использовании методов математического моделирования, имитационного моделирования, системного анализа, теории автоматического управления, теории электропривода, разделов технологии машиностроения.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  1. Разработана математическая модель процесса тонкого шлифования деталей, как объекта системы автоматического управления, на координатно-шлифовальном станке с ЧПУ с учетом динамики исполнительного высокоскоростного электропривода шлифовального круга.

  2. Разработан новый алгоритм управления процессом шлифования, позволяющий контролировать технологическую операцию и обеспечивающий повышение производительности при заявленной точности станка.

  3. Проведён структурно-параметрический синтез системы автоматического управления тонкого шлифования для станка с ЧПУ.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

    1. Разработана инженерная методика синтеза, и реализована САУ процессом тонкого шлифования, позволяющая на основе нового алгоритма управления обеспечить повышенную производительность при заданных показателях качества обработки поверхности детали.

    2. Рекомендована технологическая карта операции шлифования для разработки программного обеспечения, управляющего процессом тонкого шлифования для координатно-шлифовального станка с ЧПУ.

    Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием математических методов, результатами математического моделирования и экспериментальных исследований САУ на станке.

    Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований нашли применение в проектировании и разработке систем автоматического управления процессом тонкого шлифования на Самарском станкостроительном заводе «Стан-Самара».

    Апробация результатов работы. Основные научные и практические исследования по теме диссертации докладывались и обсуждались на

    1. Всероссийской научно–практической конфернции в г.Оренбург 2005г.

    2. Международной. научно-технической конференции 23-25 мая. г.Тольятти: ТГУ, 2006

    3. Всероссийской научно–практической конференции. Оренбург.:ОГУ, 2007

    4. 13 международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. г.Москва 2007г.

    Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе, 2 статьи в изданиях из Перечня рекомендованного ВАК РФ.

    Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников из 63 наименований, 1 приложения. Общий объем диссертации составляет 97 страниц, включая 56 рисунков, 1 таблицу.


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