Введение к работе
Актуальность пробдеиа. Современный техническиЯ прогресс характерен внедрением автоматизации производственной деятельности, широким использованием даогофункциональкнх автоматизированных комплексов, ГАП, 'робототехнических линий, автоматизировашшх систем управления технологическим оборудованием.
Дальнейшее повышение эффективности многофункциональных автоматизировашшх комплексов, рост их производительности, уменьшение энергоемкости, сокрвщэниэ сроков наладки (переналадки) и снижэнмэ себестоимости выпускаемой продукции в значительной стэпэнп определяется кадекность» исполнительных элементов ИХ СТаТЙЧЭСКЕМИ, динамическими н эксплуатационными характернстикомя, а тагш» воз-мозностями устрбйств управления ИМЯ.
Одним из П8рсп8ктив!ШХ направлений является приманеній в ка-честЕе исполнительных элементов шогофункциональннх евтоматизиро-вашшх комплексов электромагнитных систем дискретного перемещения { ЗМСДП ) на базе цилзшдрических-линейных влектромагнитшх пзговах двигателях с переменным магнитным сопротивлением и ноодвородким якорем реактивного типа, характеризующихся простотой и технологичностью конструкщш, позволяющих исключить промежуточное ккнемйти-Ч9СКИ9 пары, обеспечиващих непосредственное, без преобразования информации,управлвгага от средств вычислительной техники, удобством как для встраивания в конструкцию автоматизированного комплекса так и для обслуживания и ремонта. Такой электропривод «олеат високую надежность и низкий уровень собственных оумов.
Однако фактором, существенно сдерживагада широкое внедрение ЗМСДП является проблема форїяпрования плавного, регулируемого горп-кения подвижного элемента воздействием на него силами электромагнитного поля.
В связи с этим актуально решение вопросов анализа фув допирования ЗМСДП в различных динамичоских состояниях, разработка подхода к их моделированию на ЭВМ, тределекив параметров управления динв-мическими состояниями, разработка подхода х решению задач оптимизации и синтез требуемых координат функционирования ЗМСДП, а такяэ разработка способов реализации регулируемого тормокения, адаптации к возмущающим воздействиям я автоматизации проектироввкия микропроцессорных модулей, алгоритмов в программ управления динамическими состояниями ЭМСДП.
Цель работы. Целью диссертационной работа является расширение возможностей управления динамичискиь ссстс .шика ЭМСДП, функциони-рущих в режима автокоммутаціш фаз, через разработку оіітамизирущих алгоритмов и их реализации иа базе современных микропроцессорных, модулей. Под расширением возможностей управлашія динамическими состояниями подразумевается обеспечение торможения и фиксации подвижною олом.шта ЭМСДП воздействием на него только силами электромагнитного поля.
Задачи исследования. Для реализации поставленной цели'необходимо решить следувдие задачи:
разработать подход к модели? анию динамических состояний ЭМСДП, функционирующих в режиме автокоммутации фаз;
реализовать разработаїиши подход на ЭВМ, обеспечив открытую архитектуру и возможности графической интерпритащш результатов моделирования;
на основании моделирования определить параметры управления динамическими состояниями ЗМСДІ1;
разработать подход к решению задач оптимизации и синтеза требуемых координат функционирования ЭМСДП с учетом накладываемых на них ограничений;
разработать алгоритмическое оОасішчониа управления динами-ческшии состояниями ЭМСДП на базе микропроцессорного модуля управ-Л01ЮЯ;
разработать инженерную методику автоматизированного проектирования микропроцессорных модулей, алгоритмов и чтограмм управления намическими состояниями ЭМСДП;
реализовать полученные алгоритмы на базе микропроцессорных модулей и осуществить экспериментальную гфоверку осноншх результата получанных в работе.
Методика проведения исследов&вмя. В работе применялись: классические аакоїш механики, теории электричества и електромагнитного поля, теория планирования эксперимента и регрессионного анализа, численные метода интегрирования и дифференцирования, решения задачи поиска акстремума, и методы нелинейного программирования. Для математического ятализа функционирования ЭМСДП применялась ПЭВМ Ш РО/ХТ/АТ, алгоритмические языки POHTRAN, СИ, QBASIC, АСЕМБЛЕР,. електронная таблица SUPERCA-LC, универсальная графическая среда на
базе AUTOCAD. При проведении экспериментов использовались различные серии микропроцессорных комплектов, силовой преобразователь частота ТПТР 20-400-50 и другое нестандартное оборудование. Достоверность полученных результатов теоретического анализа и синтеза устанавливалось экспериментальным путем.
Научная новизна работа. Автором получена следующие результати: - применение для анализа дкншшческих состояшїй ЭМСДП нмитацнон
ного моделирования, обладающего открытой архитектурой и возмоаюстьо
графической интерпретации результатов на ЭВМ;
критериагллюэ уравнение связи участка тормокения с величиной участка разгона;
применение для определения величины предтологаемого участка торможения параметра соотношения рвкимов разгонз/тормоггания;
применение іювф&щиета тормозного усилия для формирования требуемой динскики торможения с помоям) микропроцессор-лого модуля управления;
методика оптимизации параметров упраления динамическими состояниями З'.ЙДП;
методика ввтокатизярованяого проектирование ідикропрсцес-соршх модулей, алгоритмов и программ управления динамическими состояниями ЭМСДП.
Практическая ценность работа. Создана система имитационного моделирования, позволяющая производить анализ динамических состояний ЭМСДП но ПЭВМ IBM PC/XT/AT.
Создан программно-аппаратурный комплекс автоматизированного проектирования устройств, алгоритмов н программ управления динамическими состояниями ВКСДП.
Разрзботапшй помехозащищенннй, самонастраивающийся, адаптия-ннй алгоритм управления динамическими состояниями ЭМСДП реализован на базе.кикропроцессорних комплектов К580 и Z80 для использования ЭМСДП в качестве исполнительных элементов їяіогофункцяонвльних авто-матизироваиннх комплексов.
Разработанная система сопровоздения разработки средстг, управ-ления динамическими состояниями ЭМСДП является составной частьв САПР электроприводов на база ЭМСДП для шюгофункцконалышх авто- ' матизировашшх комплексов.
Реализация работы. Основные результаты диссертационной работы использованы при разработке и создан:— опыт: -промышленного образца робота-укладчика огнеупорного кирпича, работающего в прямогоу-гольной системе координат, Запорожским техническим университетом в содружестве с научно-производственной 4ирмой "ЭТНА" для Запорожского завода огнеупорного кирпича.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались: на Зсеоовзном научно-техническом семинаре "Социальные аспекты преобразовавильной техники" /г. Запорожье, 1990 г./, 3-ей Дальневосточной научно-практической конференции "Совершенствование электрооборудования и средств ввтоме-чзации технологических процессов и промышленных предприятий" /г, Комсомольск-на-Амуре в 1992 г./.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 научных работ, в том числе 2 статьи,*4 тезисов доклада, I авторское свидетельство.
Структура и объем работы, диссертационная работа состоит из задания, пяти глав, заключения, списка литературы из 97 наименований и 23 приложений. Объем диссертационной работы 158 страниц, из них 104 страницы машинописного текста. Работа содержит 28 рисунков и 17 таблиц.
