Введение к работе
Актуальность темы. Необходимость повышения технико-экономического уровня и качества тохнотогического оборудования (ТО), состоящего из большого количества взаимосвязанных между собой достаточно сложных элементов, исключает применение эмпирических методов оценки качества проектирования и связанного с этим процесса доводки изделий на опытных образцах.
Выход из этой ситуации заключается в широком применении средств и методов автоматизированного проектирования, которые дают возможность апробации большого количества проектных решений при помощи численных экспериментов, проводимых на математических моделях (ММ), описывающих процессы в объекте при его фушсционировании, и в конечном счете принятие оптимальных конструкторских решений.
Одним из важнейших критериев оценки качества проектируемого технологического оборудования являются его показатели динамического качества, описывающие малые перемещения исполнительных узлов около своего положения равновесия. Таким образом, построение математической модели динамического объекта (ДО) становится неотъемлемой частью процесса проектирования, однако в настоящее время создаваемые КМ являются компромиссом между адекватностью описания процессов, протекающих в ДО, сложностью самой Ш и связанного с этим необходимого количества ресурсов на ее обработку. Несмотря на накопленный опыт решения систем дифференциальных уравнений, математический аппарат которых является наиболее распространенным при описании данємических процессов, затраты ресурсов вычислительной техшжи оказываются значительными, что затрудняет использование в полюй мере методов автоматизированного проектирования.
Следовательно, сокращение временных и интелектуальных затрат, необходимых для определения динамического качества проектируемого оборудования при обеспечении точности чмодели-рования, является актуальной задачей.
Цель работы. Повышение достоверности результатов исследования динамических процессов в объекте проектирования и со-
кращекае затрат времени идентификации параметров его математической модели.
Для д-лткетния поставленной цели были сформулированы и решены след нцие задачи:
выявление и анализ особенностей построения 1% упругой системы (УС) ТО на всех этапах проектирования, обеспечивавдих получение динамяческ?! характеристик с требуемой точностью;
построение полной КМ УС ДО методом синтеза из описаний отдельных подсистем, соответствующих элементам общей УС;
- интерпретация результатов моделирования в виде
частотных характеристик эквивалентной УС.
Общая методика иселедовашія. Теоретические исследования основаш на использовании общих положений теории интегральных и дифференциальных уравнений, теории систем, системного анализа, исследования операций, теории колебаний, теории автоматического управления, а также методов вычлеглтельной математики. Численные эксперименты проводились с помощью ЭВМ.
Научная новизна представлявши работы заключается в:
-определении структуры типовых подсистем и выведении математических зависимостей, позволяйте на их основе синтезировать описание ДО как во временной, так и в частотной областях;
-выявлении и описании отдельных типовых элементов ММ, синтез частотных или временных характеристик которых позволяет получить полное описание динамического качества проектируемого объекта при его функционировании;
-определении частотных характеристик элементов ММ при налички -производной возмущающего сигнала в праь.-и части дифференциального уравнения.
Практическая ценность. Разработан пакет прикладных програли (ППП), реализующий решение задачи синтеза ММ ДО и позволяющий определять динамические характеристики исследуемого объекта как вцелом, так и его отдельных подсистем, что позволяет решить задачи оптимального, с точки зрения динамического .ачества, выбора параметров конструкторского решения.
Апробация работы. Материвлц дмесер анионной работы представлялись на региональной конференции "Инструментальное обе-
«течение автоматизированных систем механообработки" (Иркутск, 1990), на заседании кафедры "Автоматизация технологических процессов", на заседании кафедры "Автоматизация проектирования" МОССТАНКИНА.
Реализация работы. Результаты работы переданы в научно-исследовательский институт технологии машиностроения (НКИТМ) для проведения исследований сложных проектируемых объектов.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 печатных работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заклвчения (основные результаты работы), изложенных на 89 страницах малинописного текста, содержит 31 рисунок и 4 таблицы, список литературы на 91 наименование и приложения.
