Объектно-ориентированные системы управления процессами движения технологических машин. Разработка методов и алгоритмов энергосберегающего управления приводами исполнительных органов технологических машин непрерывного действия

Abstract

Объект исследования – методология концептуального проектирования и методы синтеза систем управления процессами движения рабочих органов технологических машин широкого применения Цель работы – повышение экономической эффективности систем управления несущими органами летучих пил возвратно-поступательного движения на этапах их разработки и эксплуатации. Методы исследования – численные методы решения задач оптимизации, метод множителей Лагранжа, математическое моделирование, методы теории автоматизированного электропривода, методы классического вариационного исчисления и принцип максимума Понтрягина. Летучие механизмы имеют циклический режим работы, причем их рабочий цикл характеризуется большой ресурсоемкостью. Наибольшей ее составляющей является энергопотребление приводов несущих органов, с помощью которых формируются законы движения последних. В работе рассмотрены принципы двухрежимного управления электроприводом, реализующего режимы управления скоростью или моментом и переходы от одного режима к другому, и определены принципы структурной организации двухрежимного управления приводом. Поставлена задача ресурсосберегающего управления электроприводом несущего органа летучей пилы в виде задачи оптимизации. Произведена декомпозиция задачи ресурсосберегающего управления электроприводом на задачу минимизации энергозатрат и задачу отработки энергоэффективных законов управления. Задача минимизации энергозатрат, в свою очередь, разделена на задачу определения оптимальных законов движения привода несущего органа, в качестве которых выбраны технически оптимальные равноускоренные законы движения, и задачу определения параметров тахограммы, минимизирующих потери энергии. Произведено приближенное решение задачи оптимизации без ограничения рывка. Получены выражения для расчета продолжительности переходных процессов электропривода несущего органа и пути перемещения с учетом ограничения рывка. Рассмотрены условия изменения математической модели электромеханической системы и теоретически обоснован закон оптимального по энергозатратам управления электромеханической системой при потере управляемости по скорости движения инерционной массы электропривода. Полученные результаты в их совокупности позволяют снизить ресурсоемкость систем управления несущих органов летучих пил на этапе их эксплуатации, а также могут применяться в системах автоматического управления электроприводами механизмов передвижения технологических машин и многих других для снижения энергоемкости технологических процессов. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/8481