Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности функционирования машинных агрегатов на основе многоуровневого децентрализованного управления Баталин, Владимир Юрьевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Баталин, Владимир Юрьевич. Повышение эффективности функционирования машинных агрегатов на основе многоуровневого децентрализованного управления : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Пензенский техн. ун-т.- Пенза, 1996.- 19 с.: ил. РГБ ОД, 9 97-1/2952-X

Введение к работе

Актуальность темы. Повышение эффективности функционирования управляемых машинных агрегатов как сложных систем , включающих в себя совокупность привода, манипуляционной системы ( манипулятора), рабочих органов, системы управления, вызывает необходимость учета динамического взаимодействия всех частей агрегата как единого целого. В настоящее время основным подходом при решении этой задачи является системный подход с использованием современных методов и средств контроля и управления.

В последнее десятилетие разработаны высококачественные системы управления движением машинных, агрегатов таких как промышленные роботы и станки с ЧПУ. Однако в таких системах , в первую очередь, рассматриваются вопросы обеспечения высокой точности пространственного перемещения рабочих органов и практически остается без внимания обеспечение высокой эффективности рабочих процессов осуществляемых этими системами. Сложность решения этой задачи заключается в большом разнообразии и различной физической природе рабочих процессов, поддерживаемых с помощью систем управления движением. Вместе с тем , введение в качестве основных регулируемых величин параметров рабочих процессов позволит в значительной мере снизить требования к точности и динамическим, показателям систем управления движением, уменьшив тем самым их стоимость, с одновременным улучшением качества выпускаемой продукции и повышением эффективности управления всем машинным агрегатом.

Цель работы . Повышение эффективности функционирования машинных агрегатов на основе разработки способов и устройств многоуровневого децентрализованного параллельно-последовательного подчиненного управления обобщенными координатами при неполном информационном обеспечении.

Основные задачи исследования:

параметризация и идентификация рабочих процессов в машинных агрегатах, как объектов управления в пространстве состояний;

декомпозиция систем управления;

оптимизация рабочих процессов;

синтез законов управления подсистемами машинных агрегатов;

Методы исследования. Поставленные задачи решались на основе методов современной теории управления, статистических методов оценивания и идентификации, методов параметрической оптимизации, динамического и нелинейного программирования вариационных методов, численных и экспериментальных методов и средств вычислительной техники.

Научная новизна:

разработана децентрализованная многоконтурная паралельно-последовательная структура системы управления машинным агрегатом с подчиненным регулированием обобщенных координат;

разработана математическая модель взаимодействия рабочих органов с обрабатываемой средой и проведена ее параметризация и идентификация обобщенная на классе машинных агрегатов с двумя степенями подвижности;

найдены оптимальные режимы работы подсистем тактического и исполнительного уровней, удовлетворяющие критерию минимума функционала обобщенной работы;

определены оптимальные режимы работы машинного агрегата при его взаимодействии с нестационарном рабочим процессом и разработаны законы управления обеспечивающие поддержание оптимальных режимов;

предложен метод реализации вибрационных режимов в маловентильном позиционном асинхронном электроприводе, обеспечивающий повышенную точность позиционирования за счет вибрационной линеаризации момента сопротивления;

доказана эффективность предложенных научных положений и практических результатов для рабочих процессов дозирования и питания поточных линий.

Практическая значимость.

  1. Разработана и обоснована структура систем управления, позволяющая обеспечить единый методологический подход к их анализу и синтезу, Сократить затраты на проектирование, снизить требования к системе управления движением в целом и уменьшить стоимость ее изготовления.

  2. Предложена последовательность применения стандартных методов оптимизации для решения задачи оптимального управления машин-

ными агрегатами с выделением тактического и исполнительного уровня иерархии.

3. Разработаны устройства управления в системах дозирования н
питания поточных линий, применение которых повышает стабильность
протекания производственных процессов, улучшает качество выпускае
мо!! продукции и уменьшает потери сырьевых и энергетических ресурсов.

4. Разработан несимметричный маловентильный позиционный
асинхронный электропривод с реализацией режима вибрационной ли-
неаризаци.

На зашиту выносятся:

1. Децентрализованная многоконтурная параллельно-последова
тельная структура системы управления машинным агрегатом с подчинен
ным регулированием обобщенных координат; *

  1. Математическая модель взаимодействия рабочих органов с обрабатываемой средой обобщенная на классе машинных агрегатов с двумя степенями подвижности;

  2. Законы оптимального управления машинным агрегатом на тактическом и исполнительном уровнях, удовлетворяющие критершо минимума функционала обобщенной работы;

  3. Метод реализации вибрационных режимов в маловентильном позиционном асинхронном электроприводе;

Реализация результатов работы . Разработан и внедрен в АО "Пензмаш" ряд функциональных элементов систем 'управления электроприводами прядильных машин, в АО "Кузтекстнльмаш" система автоматического управления производительностью кипного питателя.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на Всесоюзной конференции " Перспективы развития оборудования хлопкопрядильного производства, повышение его технологического уровня и конкурентоспособности" ( 11-12 апреля 1988г. , г. Пенза) на Всесоюзной конференции " Основные направления и меры по ускорению научно-технического прогресса в создании хлопкопрядильного оборудования ( Пенза, 13-14 мая 1985г.), на областном семинаре молодых ученых 'и специалистов " Молодые ученые и специалисты в решении задач механизации, автоматизации роботизации производства^ Пенза, 1984г.). На международной конференции" Проблемы управления точностью автоматизированных станочных систем" ( Пенза 1996г.), на научно- технических

конференциях Пензенского государственного технического университета ( 19L*3- 1996г.) , кафедра " Металлорежущие станки и ро.бототехническне комплексы"", ПГТУ, (1990...1996г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, в том числе получено 11 авторских свидетельств.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения , пяти глав, заключения, списка литературы из 153 наименований, 4 приложений, содержит 157 страниц основного текста, 39 рисунков и 11 таблиц.