Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор известных вариантов автономных электрогидравлических приводов. методы выбора проектных решений 11
1. 1. 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
1.8. 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 2. 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. 99
3.2. Выводы к главе 3 109
Глава 4. Решение задачи проектирования оптимальных автономных однокаскадных электрогидравлических приводов с дроссельным регулированием 110
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 161
- Используемые электромеханические преобразователи
- Расчетная схема и уравнения, описывающие АЭГП
- Формулировка задачи оптимизации. Варьируемые параметры. Предъявляемые требования
- Корректирование исходных данных, повторение численных испытаний до получения паретовских границ оптимальности проектных решений
Введение к работе
Целью изложенных в диссертации результатов исследований является разработка метода выбора практически оптимального проектного варианта автономного электрогидравлического привода (АЭГП), представляющего собой агрегат, в который объединены электрогидравлический усилитель (ЭГУ), исполнительный двигатель (ИД) и насосная станция- (НС). Рассматриваемая задача составляет часть современной проблемы автоматизированного проектирования технических устройств, заключающейся в преобразовании и представлении в принятой форме образа этого еще не существующего объекта проектирования. Образ всего объекта или его отдельных частей может создаваться в воображении человека в результате творческого процесса или генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ. .
Проектирование начинается при наличии у общества потребности в новых или в совершенствовании существующих технических устройств; включает в себя разработку технического предложения и (или) технического задания (ТЗ), отражающего эти потребности. Обычно ТЗ оформляют в виде некоторых документов, содержащих исходное (первичное) описание устройства. Результатом проектирования, как правило, служит полный комплект документации, содержащий достаточные сведения для изготовления устройства , в заданных условиях. Эта документация и представляет собой проект, точнее окончательное описание объекта проектирования. Преобразование исходного описания в окончательное порождает ряд промежуточных описаний, подводящих итоги решения отдельных задач и используемых при обсуждении проектных вариантов для того, чтобы принять решение об окончании или продолжении проектирования [60]. Под оптимальным проектированием понимают процесс, при котором осуществляется выбор наилучшего по ряду показателей проектного варианта из числа возможных вариантов, причем чаще приходится довольствоваться улучшением известных проектных решений. При выборе наилучшего проектного варианта необходимо учитывать разнообразные требования, предъявляемые к создаваемому устройству. На определение оптимального проектного варианта влияют: число используемых критериев качества, вид таких критериев и накладываемых на них ограничений, допустимый компромисс между принятыми критериями. При этом обычно возникают проблемы, связанные как с выбором критериев, так и с формулированием исходных предпосылок, определяющих соответствие проектного варианта всем критериям.
При оптимальном проектировании в виде промежуточных этапов можно выделить следующие:
- Выбор принципиальной схемы, что является сложной технической задачей, которая может быть решена путем обзора известных проектов, анализа существующих конструкций, использования накопленного опыта производства похожих изделий, их эксплуатации и данных о характеристиках. Этот этап не может быть формализован и обычно выполняется непосредственно конструктором.
- Расчет параметров и исследование характеристик нескольких вариантов проектируемого устройства.
- Оптимизация параметров каждого рассматриваемого варианта по принятым критериям качества.
- Выбор лучшего проектного варианта из числа предварительно оптимизированных с учетом неформализуемых критериев. Чтобы выполнить перечисленные этапы, необходимо сначала- построить проблемно-ориентированные математические модели, описывающие взаимодействие отдельных элементов в проектируемом устройстве, а затем с их помощью провести численные эксперименты для определения соответствия каждой системы принятым критериям качества.
Диссертация посвящена решению указанной выше задачи в случае оптимального проектирования автономного электрогидравлического привода (АЭГП), предназначенного для использования в системах управления различными объектами. Постановка такой задачи вызвана тем, что до настоящего времени выбор проектных вариантов гидроприводов во многом основывается на имеющемся у конструктора опыте создания аналогичных образцов, что может быть недостаточным для получения объективно перспективных проектов.
Предлагаемая в диссертации последовательность решения задачи подробно изложена применительно к автономным гидроприводам небольшой мощности, но может быть распространена и на более широкий ряд гидроприводов, характеризуемый как большим разнообразием предлагаемых схем, так и большим числом ступеней усиления.
В качестве основы для решения задачи многокритериальной оптимизации конструкции гидроприводов принят метод ЛПТ — поиска [61], который имеет ряд преимуществ по сравнению с другими известными методами. Согласно этому методу наилучшие проектные решения выбирает конструктор, составляя с помощью компьютера таблицы численных испытаний для каждого проектного варианта. При необходимости определения компромиссного варианта используется опыт, знания и интуиция конструктора, которые нельзя формализовать. Этот метод можно применять и в тех случаях, когда критерии качества невозможно или трудно.записать в виде некоторой формулы [13].
Необходимые для численных экспериментов проблемно-ориентированные , математические • модели составлены в результате теоретического описания происходящих в гидроприводах процессов управления [44]. При вычислении параметров моделей использованы опубликованные в литературных источниках данные, а также характеристики, полученные путем идентификации одного из реальных образцов на установке в лаборатории кафедры Э10 МГТУ им. Н.Э.Баумана при консультативном участии к.т.н. доцента, Н.Г. Сосновского [34].
Диссертация состоит из 5 глав.
Первая глава содержит краткий обзор применяемых в технических системах приводов. Рассмотрены особенности и основные тенденции в проектировании таких гидроприводов. Из приведенного анализа и обзора литературных источников, посвященных расчету и проектированию гидроприводов с дроссельным регулированием, определены в общем виде критерии качества, ограничения на значения параметров и функциональные ограничения.
Во второй главе представлены проблемно-ориентированные математические модели трех схем с наиболее характерными особенностями гидроприводов. Математические модели содержат алгебраические и дифференциальные уравнения, начальные условия. Выбран и обоснован метод численного решения полученной системы уравнений, разработана программа расчета на алгоритмическом языке Паскаль (Delphi).
В третьей главе дано описание экспериментальной установки и методики проведения экспериментов для идентификации параметров одного из вариантов автономного гидропривода.
Четвертая глава посвящена решению задачи оптимального проектирования гидроприводов с дроссельным регулированием. Для решения задачи оптимизации был выбран метод ЛПТ - поиска. Составлена схема численного решения оптимизационной задачи.
В пятой главе изложена методика оптимального проектирования однокаскадного АЭГП. Также изложено решение задачи оптимального проектирования с учетом требований к управлению гидроприводом, что дает возможность применить решение к более широкому кругу задач нахождения наилучших проектных вариантов.
В конце работы сформулированы общие выводы. В работе приведена методика оптимального проектирования АЭГП. Приведенная методика позволяет дать представления о современных подходах к оптимальному проектированию. Задача решается методом многокритериальной оптимизации в диалоговом режиме — режиме автоматизированного проектирования [42]. На примере поиска оптимального проектного варианта показано, как решать задачу в случае одновременной оптимизации конструктивной части и системы управления АЭГП. Приведены математические - подходы к постановке задачи, причем неформализуемые параметры и критерии не отбрасываются, а предъявляются на каждом этапе конструктору для анализа. Даны рекомендации по выбору оптимального варианта в случае оптимизации нескольких альтернативных вариантов.
Научная новизна. Решена комплексная задача многокритериальной оптимизации и разработан алгоритм выбора конструкции АЭГП с помощью объектно-ориентированных математических моделей, включающих критерии оптимального управления следящими системами. Оцениваются как математически определяемые показатели, так и неформализуемые факторы. Задача оптимизации решается в постановке поиска наилучшего варианта как по энергетическим показателям, так и по параметрам управления следящим АЭГП. Проведена систематизация схем конструктивных решений АЭГП, что позволяет конструктору осуществить структурный синтез практически оптимального гидропривода.
Практическая ценность. На основе разработанной в диссертации методики оптимального проектирования конструктор получает возможность обоснованно из числа рассматриваемых проектных вариантов выбирать лучший по совокупности критериев. Учет неформализуемых факторов позволяет учитывать опыт, знания и интуицию специалиста, а также рассматривать альтернативные варианты. Методика может быть полезна как в случае создания новых образцов, так и в случае совершенствования ранее созданных гидроприводов. Кроме того, использование интерактивной системы специалист-ЭВМ обеспечивает конструктора проблемно-ориентированными математическими моделями, позволяющими получить представление о том, как тот или иной параметр влияет на энергетические и динамические характеристики проектируемого гидропривода.
Апробация результатов. Для обоснования достоверности проблемно-ориентированных математических моделей проведен ряд экспериментов и использованы результаты исследований других.авторов по литературным источникам. Методика оптимального проектирования проверена путем сравнения проведенных , оптимизаций трех конструкций АЭГП с опубликованными данными относительно их использования в реальных условиях.
Публикации по теме диссертации. Имеется 7 публикаций, сделано 2 доклада на конференциях. Публикации и доклады посвящены проблемно-ориентированным математическим моделям, доклады [31, 35] идентификации математической модели — 1 работа [34], оптимизации проектирования АЭГП - 4 работы [11, 24, 32, 32]. Кроме того на кафедре Э-10 по содержанию работы сделано три доклада. Диссертация содержит 180 страниц текста, 66 рисунков, 6 таблиц и приложения:, таблицу с экспериментальными данными и тексты программ (подпрограмм) расчетов.
Используемые электромеханические преобразователи
Электромеханический преобразователь (ЭМП) как управляющий элемент ЭГУ во многом определяет их характеристики: потребляемую электрическую мощность, линейность и гистерезис расходной характеристики, динамические характеристики. Кроме того, от ЭМП во многом зависит стабильность характеристик ЭГУ в эксплуатационных условиях: термостабильность, виброустойчивость, чувствительность к линейным перегрузкам. Наибольшее практическое применение в гидравлических приводах получили ЭМП двух модификаций: с якорем, перемещающимся поперек линий индукции магнитного поля в рабочем воздушном зазоре и преобразователи с якорем, перемещающимся вдоль линий магнитного поля в рабочем зазоре.
В электрогидравлических усилителях ранее преимущественно использовались ЭМП с перемещением якоря в воздушном зазоре поперек линий магнитной индукции и с угловым отклонением якоря в пределах (1...3). В современных ЭГУ применяются ЭМП с линейным перемещением якоря в воздушном зазоре параллельно линиям индукции в пределах (0,1.. .0,5) мм. Анализ работы различных вариантов ЭГУ позволяет сформулировать основные требования к параметрам обобщенной статической характеристики ЭМП, имеющие принципиальное значение с точки зрения выбора или разработки этого элемента привода: в системах ЭГУ с позиционной обратной связью к ЭМП предъявляется требование обеспечения линейности лишь одной статической характеристики М = M(i), поскольку ЭМП работает в "моментном" режиме, когда управляющий элемент имеет минимальное смещение из нейтрального положения; во всех остальных вариантах схем ЭГУ требуется обеспечить линейность моментной М = M(i) и управляющей а = а(і) характеристик [38].
Развитие элементов электроавтоматики привело к созданию золотниковых ЭГУ прямого действия с управлением от пропорциональных магнитов. При реализации такого управления требуется 2 пропорциональных электромагнита с центрирующими пружинами. При отсутствии сигнала пружины возвращают золотник в нейтральное положение. К недостатку можно отнести двойное электро-механическое управление. Возможна реализация схемы с одним пропорциональным электромагнитом. Но в этом случае при отсутствии сигнала золотник сместится в крайнее положении и будет подавать максимальный расход в гидродвигатель, что приведет к неконтролируемому перемещению выходного звена привода.
Одной из последних разработок является ЭГУ с прямым управлением от электродвигателя с линейной силовой характеристикой (linear force motor) рис. 1.11. Усилие и перемещение пропорциональны силе тока.
Данный двигатель потребляет меньший ток, чем пропорциональные электромагниты. При отсутствии питания золотник смещается в нейтральное положение под воздействием центрирующих пружин, каталог фирмы Moog Inc. серия D636 / D638.
В качестве ЭГУ с непосредственным управлением золотником от ЭМП может выступать схема с моментным мотором рис 1.13, фирма «Центр технического сотрудничества» при МГТУ им. Н.Э. Баумана», Электрогидравлический усилитель прямого действия СГ4.20.
ЭГУ представляет собой комплект, состоящий из: элекрогидравлического распределителя (ЭГР), блока управления и контроля (БУК), соединительного кабеля. ЭГР - однокаскадный, состоит из следующих узлов: моментного мотора 1, золотникового распределителя 2 с индукционным датчиком положения золотника 3, элементов регулировки датчика положения золотника 4 и гидравлического нуля 5, корпуса 6. БУК предназначен для формирования сигналов управления ЭГР из входного управляющего сигнала и сигнала обратной связи по положению золотника ЭГР. В состав БУК входят доступные извне переменные резисторы, предназначенные для регулирования нуля и коэффициента передачи ЭГУ.
Расчетная схема и уравнения, описывающие АЭГП
Математические модели АЭГП составим, используя общую методику математического описания таких динамических систем [1, 14, 17,45,52]. Примем следующие допущения: - коэффициенты расходов дросселей и рабочих окон золотников являются постоянными; - силы сухого трения в- подвижных элементах золотников пренебрежимо малы; перетечки рабочей жидкости через радиальные зазоры золотников и гидроцилиндров малы; - давление слива постоянно; - значения кинематической вязкости и модуля объемной упругости жидкости не изменяются; - зависимости подачи насосов от давления в напорных каналах линейные; При указанных допущениях были получены уравнения для отдельных блоков, рассмотренных ниже. где С/вх = f(t) — входной сигнал при управлении ЭГСП.
Уравнение, описывающее изменение сигнала в ЭУ где Uyc - напряжение на выходе электронного усилителя (ЭУ), Кус - коэффициент усиления ЭУ.
Уравнение напряжений в обмотках ЭМП где 1у — ток управления, обм - сопротивление обмоток ЭМП, вЬ1Х - сопротивление выходного каскада электронного усилителя, Lo6u — индуктивность ЭМП. Гидроусилитель. В трех рассматриваемых далее схемах применяются различные конструктивные варианты каждого блока. Несмотря на это блоки описаны одинаковыми в отношении общего вида уравнениями, приведенными ниже. Основное отличие схем состоит в управляющем устройстве (УУ), которое преобразующее поворот вала ЭМП в: - перемещение золотниковых плунжеров (рис. 2.3); - перемещение плоского золотника (рис. 2.4); - смещение струйной трубки (рис. 2.5). де Х„ з - перемещение золотниковых плунжеров, плоского золотника, струйной трубки, Т — постоянная времени УУ, 4уу коэффициент относительного демпфирования УУ, КХ1 - коэффициент передачи УУ. Уравнение связи перемещения Х3 и тока управления, поступающего в обмотки ЭМП Х3 = кхі " 1у
Коэффициент передачи УУ объединяет коэффициенты КХ(р и К \ Первый из этих коэффициентов входит в уравнение связи угла поворота ротора ЭМП и тока, поданного на ЭМП Р = УУ. (2-5) где (р - угол поворота ротора ЭМП.
Второй коэффициент связывает угол поворота якоря ЭМП с перемещением золотниковых плунжеров
Уравнение линеаризованной расходно-перепадной характеристики распределителя потока жидкости в УУ примем в виде где ри - разность давлений в полостях нагруженного исполнительного двигателя (гидроцилиндра), коэффициенты KQX и KQP находятся с помощью линеаризации расходно-перепадной характеристики при различных смещениях распределителя потока рабочей жидкости в УУ (золотниковых плунжеров, плоского золотника, струйной трубки).
Формулировка задачи оптимизации. Варьируемые параметры. Предъявляемые требования
После составления ТЗ перед конструктором возникает задача синтеза структурной схемы. Задача автоматического синтеза схемной реализации проектируемой конструкции на сегодняшний день является нерешенной. Конструктор, используя все имеющиеся знания и навыки, должен сделать анализ существующих схем, изучить имеющиеся патенты, опытные разработки и предложить возможные схемы проектируемого устройства.
Синтез схемы является одним из основных неформализуемых этапов. Другими неформализуемыми факторами являются критерий сложности проектирования, который заключается в решении вопроса о проектировании «пионерского» варианта конструкции, доработке или оптимизации существующего образца. Одновременно учитывается наличие требуемой технологической базы, опыт эксплуатации данной продукции, и др.
Важный фактор - сложность конструкции. Чем больше в конструкции динамических элементов, тем более сложной является машина, что уменьшает ее надежность. Обоснование выбранной схемы.
По типу регулирования гидроприводов предпочтение отдано схеме с дроссельным регулированием. Мощность АЭГП составляет порядка сотни ватт, поэтому несмотря на невысокий КПД схем с дроссельным регулированием, схемы с объемным регулированием предполагают подпиточный насос и механизм управления, например, механизм для изменения наклона шайбы аксиально-поршневого насоса, а отношение мощности вспомогательных элементов к мощности самого привода становится значительной величиной. Масса является критической величиной. Масса АЭГП с объемным регулированием выше чем с дроссельным регулированием. По показателям надежности привод с более простой схемой является более надежным. В случае АЭГП это проявляется в преимуществе однокаскадных схем перед двухкаскадными. Объемные насосы более критичны к перегрузкам и вибрации. Применение схемы с двумя золотниками, расположенными во вращающихся гильзах насоса по сравнению с традиционными золотниками позволяет снизить гидродинамическую силу, а также силу трения страгивания, что позволяет снизить мощность ЭМП.
В качестве альтернативных схем автономных однокаскадных ЭГСП могут выступать схема с плоским золотником и схема со струйной трубкой. На следующем этапе данные схемы подвергаются всестороннему анализу (энергетическому, быстродействия и др.) Составляются объектно-ориентированные математические модели.
Затем для данных схем выбираются варьируемые параметры и диапазоны их изменений. Для разных схем число варьируемых параметров и диапазоны их изменения могут быть различными, но критерии и параметры качества для всех схем должны быть сформулированы одинаково. При выборе оптимального варианта привода при анализе различных конструктивных схем конструктор варьирует параметры для каждой схемы отдельно, а затем сопоставляет их между собой по одинаково сформулированным критериям качества. После проведения расчетов конструктор получает серии парето-оптимальных решений. Задача конструктора состоит в выборе решения, наиболее полно отражающего реализацию предъявляемых требований.
В качестве варьируемых параметров выступают конструктивные варьируемые параметры, табл. 2. и варьируемые параметры САУ, табл. 3. Причем в ходе оптимизации необходимо одновременно учитывать равномерное распределение всех варьируемых величин в указанных диапазонах. Это важно с точки зрения подхода к многокритериальной оптимизации с помощью метода ЛПт-поиска, поскольку в противном случае, часть оптимальных решений может быть потеряна.
Задачу оптимального проектирования при использовании метода ЛПт-поиска можно условно разделить на две части. В первой конструктор ищет область допустимых решений с учетом всех предъявленных требований и ограничений, заботясь также о том, чтобы область проектных решений не оказалась пустой, а во второй выявляются (по возможности рациональные) предпочтения конструктора, в назначении таких ограничений и формировании таких требований, чтобы предъявляемые требования были реализованы наилучшим образом.
В качестве функциональных ограничений вводятся требования ТЗ -по скорости движения выходного звена ИД и току потребления электродвигателя НС в некоторых режимах работы при заданных управляющих сигналах и нагрузке на ИД.
В качестве критериев качества приняты две величины: 1) Энергетический показатель - мощность, потребляемая гидравлическим приводом при отсутствии управляющего сигнала; 2) Функционал, характеризующий качество переходного процесса: где tK — время интегрирования (предельно допустимая продолжительность процесса), Y(t) — координата перемещения штока гидроцилиндра, Y.ycm - координата штока гидроцилиндра в конце переходного процесса. 3) информационно-энергетический критерий, характеризующий затраты энергии на ИД к затратам энергии в информационном канале при переходном процессе - . . Алгоритм расчета Алгоритм оптимального проектирования АЭГП содержит (рис. 4.1): Математические модели расчета размеров и основных параметров для выбранной схемы. - Блок расчета статических характеристик. Математические модели расчета динамических параметров процессов, по которым вычисляются критерии качества процесса. Ограничения, предъявляемые к конструктивным параметрам. Ограничения, накладываемые на критерии качества. Перечисленные составляющие алгоритма далее рассмотрены более подробно.
Корректирование исходных данных, повторение численных испытаний до получения паретовских границ оптимальности проектных решений
Значения информационно-энергетического критерия в зависимости от критерия качества функционала переходного процесса Анализ гистограмм распределений варьируемых параметров, зависимостей критериев качества от варьируемых параметров и от критериев качества позволяет выделить варианты с лучшими характеристиками.
Корректирование исходных данных, повторение численных испытаний до получения паретовских границ оптимальности проектных решений
В результате анализа полученных вариантов уменьшен диапазон варьирования коэффициента расхода до [0,75 ... 1,15].
Изложена последовательность выполнения этапов оптимального проектирования АЭГП, основывается на приведенных в предыдущих главах результатах исследований.
Показано, что с помощью методов визуализации, а также анализа алгоритмов оптимального проектирования значительно расширяются возможности конструктора в изучении свойств проектируемого гидропривода.
Сравнение методов оптимального проектирования, основанных на использовании ЛПТ - поиска оптимального проектного решения и прямого адаптивного метода показывает, что преимущество первого состоит в отсутствии необходимости проводить экспертную оценку в процессе поиска оптимального варианта.
Проектирование оптимальных технических объектов является актуальной проблемой. В диссертации изложены результаты исследований, проведенных с целью разработки методики выбора практически оптимального проектного варианта автономного электрогидравлического привода.
Предлагаемое в диссертации решение указанной задачи подробно изложено применительно к автономным гидроприводам небольшой мощности, но это решение может быть распространено и на более широкий ряд гидроприводов, характеризуемых как большим разнообразием предлагаемых схем, так и большим числом ступеней усиления сигналов управления.
Диссертация содержит краткий обзор применяемых в технических системах приводов. В общем виде определены критерии качества приводов, ограничения на значения варьируемых параметров и функциональные ограничения. В качестве основы для решения задачи многокритериальной оптимизации проектируемых вариантов гидроприводов принят метод ЛПТ - поиска. Согласно этому методу наилучшие проектные решения выбирает конструктор, составляя с помощью компьютера таблицы численных испытаний каждого проектного варианта. При необходимости определения компромиссного варианта используется опыт, знания и интуиция конструктора, которые нельзя формализовать. Необходимые для численных экспериментов объектно-ориентированные математические модели определены в результате теоретического описания происходящих в гидроприводах процессов управления. При вычислении параметров моделей использованы опубликованные в литературных источниках данные, а также характеристики, полученные путем идентификации одного из реальных АЭГП. Для идентификации были проведены испытания АЭГП в лаборатории кафедры Э-10 МГТУ им. Н.Э. Баумана. Разработанная методика оптимального проектирования АЭГП основана на современном подходе к решению задач многокритерильной оптимизации управляемых технических систем. Задача решается методом многокритериальной оптимизации в диалоговом режиме — режиме автоматизированного проектирования. На примере поиска оптимального проектного варианта показано, как решать задачу в случае одновременной оптимизации конструктивной и информационной частей АЭГП. Приведены математические подходы к постановке задачи, причем неформализуемые параметры и критерии не отбрасываются, а предъявляются на каждом этапе конструктору для анализа с учетом предлагаемых рекомендации по выбору варианта в случае исследования нескольких альтернативных вариантов. Использую разработанную в диссертации методику оптимального проектирования, конструктор получает возможность обоснованно из числа рассматриваемых проектных вариантов выбирать лучший по совокупности критериев. При этом неформализуемые факторы конструктор учитывает исходя из своего опыта, знания и интуиции. Методика может быть полезна как в случае создания новых образцов, так и в случае совершенствования ранее созданных гидроприводов. Кроме того, благодаря интерактивному режиму системы «специалист-ЭВМ» конструктор получает представление о том, как тот или иной параметр влияет на характеристики проектируемого гидроагрегата. Сравнение алгоритмов оптимального проектирования, основанных на методе ЛПТ - поиска и на адаптивном методе, показывает, что преимущество первого способа состоит в отсутствии необходимости проводить экспертную оценку решения в процессе поиска оптимального варианта. Рассмотренные выше положения, содержащиеся в диссертации, дают основания для следующих выводов. 1. Разработаны объектно-ориентированные математические модели для оптимизации по многим критериям однокаскадных АЭГП. 2. Сравнение рассчитанных и экспериментальных частотных характеристик подтверждает адекватность линеаризованной математической модели АЭГП с золотниковыми плунжерами. Это сравнение, а также литературные данные о характеристиках двух других типов АЭГП показывают, что проведенный с помощью линейных математических моделей структурный и параметрический синтез информационных каналов АЭГП является обоснованным. При этом параметры энергетических каналов АЭГП оптимизируются по нелинейным уравнениям. 3. Предлагаемая методика позволяет находить наилучшие проектные варианты рассмотренных АЭГП. К таким вариантам относится АЭГП с золотниковыми плунжерами, что подтверждается многолетней практикой его применения. 4. Принятый для оптимизации однокаскадных АЭГП метод ЛПТ-поиска может быть также использован при проектировании более мощных следящих гидроприводов, имеющих два и более каскада усиления входного сигнала, а характеристики этих устройств являются нелинейными. .
