Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ Автоматические автономные приводы.(АП) составляют основные рабочие, транспортирующие и вспомогательные агрегаты самодвижущихся и мобильных машин различного назначения. Большинство силовых АП обслуживаются источниками энергии ограниченной мощности, поскольку при компоновке таких систем существуют жесткие ограничения на обьем аппаратуры, массу источнике анергии и потребляемую АП мощность. В настоящее время в связи с широким внедрением в практику автоматических устройств проблема взаимодействия силовых систем управления и их источников энергии привлекает большое внимание. Разработанный метод описания и анализа АП позволяет исследовать сложные технические системы такие как, автономная система энергоснабжения индивидуальных, килых помещений, коттедкного типа (мощность до 10 кВт); мощный вибрационный привод испытательного стенда путевых машин и др.,с учетом динамического влияния источника энергии, обслуживающего систему. Динамический анализ системы по полной математической модели, включая источник энергии, разработанным методом целесообразен в тех случаях, когда мощность самой системы и источника энергии сопоставимы, и на исследуемую систему накладываются кесткие ограничения на потребляемую системой мощность.
Переходные процессы силовых АП на практике оказываются длительнее расчетных, получаемых при использовании линейной теории автоматического регулирования. Причиной такого расхокдения экспериментальных и расчетных результатов является взаимовлияние силовых агрегатов, варианты совдиненая которых совместно с регулирующими и управляющими устройствами и составляют АП.
Характерным отличительным признаком математических моделей различных АП является наличие элементов типа перемножения взаимозависимых сигналов - нелинейные звенья особого рода, определяющих правила трансформации переменной выхода К силовой части привода.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ Предлагаемая работа посвящена проблеме математического моделирования» анализа и автоматизированного исследования АП. Целью работы является разработка метода автоматизированного исследования АП с доведением его до уровня инженерной методики, реализованной в программном комплексе.
Для достижения сформулированной цели ставятся следующие зада-
ш исследования:
I. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение для автоматизированного исследования АП.
2.Поотроить математическую модель элвктрогидравлического вибрационного привода (ЭГШ) о гидростанцией ограниченной мощности в классе АП.
3. Провести теоретическое и экспериментальное исследование реальной системы автоматического управления, имеющей в своем составе источник анергии'ограниченной мощности. В качестве которой рассматривается влектрогидравличеокий привод вибрационного стенда., для испытаний различных изделий.'
НАУЧНАЯ НОВИЗНА.. Разработан новый метод описания и анализа АН, основанный, ва структурном подходе и использовании разложений временных характеристик сигналов и систем по бавиоу ортогональных функций.. Получено математическое' описание на основе дискретных спектральных характеристик для типовых моделей АП и равработвны алгоритмы анализа, при детерминированной и случайном входном воздействии.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ Методики моделирования и анализа АП, а также, построенный на их основе программный комплекс, использованы при исследовании динамики мощного вибрационного гидропривода мотоколесного блока катковой станции» предназначенной для стендовых испытаний путевых машин. Целью исследования была оценка влияния гидростанции ограниченно* мощности на динамику вибрационного гидропривода. Программное и алгоритмическое обеспечение используется при создании подсистемы автоматизированного проектированния АП. На кафедре Тидроавтоматика и гидропривод" (Калужский филиал МГТУ) автором была создана экспериментальная установка вибрационного гидропривода с источником гидрршкания ограниченной мощности. НА ЗАЩИТ/ ВЫНОСЯТСЯ:
-
методика анализа сложных технических систем АП при детерминированном входном сигнале;
-
методика анализа систем АП при случайном входном сигнале;
-
алгоритмическое и программное обеспечение для автоматизированного исследования систем АП;
-
создание экспериментальной установка электрогидравлического вибрационного гидропривода с источником гидропитания ограниченной мощности.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедр Тидрома-
. -5-
шины, гидропривод и гидропневмоавтомаиша" и "Электротехника'' (Калужский фшшл-МГТУ), 1992 - 1993 гг.; на оовметном оовещании кафедр "Автоматизация контроля и диагностики" и "Автоматические системы управления" (Обнинский инотитут атомной энергетики) 1994 г.; на региональных научно-технических конференциях "Автоматизация исследования, проектированная и испытаний сложных технических и проблемы математического моделирования". Калуга: октябрь 1992г. и ноябрь 1993г.
По материалам диссертации имеются три опубликованные работы, два отчета по НИР.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссертация состоит из введения, четырех глвв, заключения и приложения. Работа изложена на 197 страницах, в том числе основного текста НО отраниц, 30 страниц рисунков, 5 страниц таблиц, библиографический список из 117 наименований на II страницах и приложение на 41 страницах.