Отзыв ведущей организации (Разработка и исследование электрогидравлического привода с раздельным управлением группами поршней)

тель Генерального а, научный руководитель тия, д.т.н. Солунин В.Л. '""„" «~ф~» ..'"М: ''.Х. 2017г. ОТЗЫВ ведущей организации АО «Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики» о диссертационной работе Щербачева Павла Владимировича «Разработка н исследование электрогндравлического привода с раздельным управлением группами поршней», представленной к защите в диссертационном совете Д 212.141.16 при ФГБОУ ВПО МГТУ им. Н.Э. Баумана на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.13 «Гидравлические машины и гндропневмоагрегаты». Актуальность работы Несмотря на существующее на сегодняшний день многообразие гидравлических, электрических и электро гидравлических приводов, в ходе технического прогресса возникают задачи приведения во вращательное или поступательное движение различных объектов, которые в полной мере не могут быть решены применением приводов известных конструкций.

Отдельно стоит отметить разного рода следящие приводы, для которых ужесточаются требования к точности слежения, энергетической эффективности, а также требуется большая гибкость в формировании алгоритмов управления. Так, например, происходит при разработке приводов различных систем слежения и наведения, к которым предъявляется ряд характерных требований: работа в следящем режиме, движение с малыми скоростями, быстрое изменение положения (перекладка) выходного звена. В представленной работе рассматривается электрогидравлический привод, который может быть использован для описанного выше круга задач и обеспечивает заданное качество характеристик. Разработка такого привода, несомненно, является актуальной.

Проведенное в работе исследование позволяет рассчитывать параметры электрогидравлического привода с раздельным управлением группами поршней с учетом приведенных рекомендаций, составляет его математическую модель и с ее помощью на этапе разработки проводить численные эксперимент и синтезировать необходимые алгоритмы управления.

Актуальным также является подход автора к разработке привода и совершенствованию его характеристик, включающий как структурные нововведения, так и широкое внедрение электронных средств управления и программно реализованных алгоритмов.

Научная новизна результатов исследования, выводов и рекомендаций Автором предложена оригинальная концепция создания электрогидравлического привода с раздельным управлением группами поршней. Разработана математическая модель такого привода, отличающаяся от известных моделей электрогидравлических приводов совместным учетом нескольких нелинейных свойств распределяющих устройств и исполнительного механизма, определяющих взаимное нагружение групп поршней, характерное для приводов такого типа. При помощи численного эксперимента с использованием полученной математической модели впервые разработаны эффективные алгоритмы управления приводом с раздельным управлением группами поршней в режимах слежения по углу поворота и скорости выходного вала, а также в режимах повышающих энергетическую эффективность привода.

Новым также является экспериментальный комплекс, созданный для подтверждения адекватности выдвигаемых автором положений. Практическая значимость работы Практическая ценность представленных автором результатов заключается в полученных рекомендациях по расчету, проектированию и моделированию электрогидравлических приводов с раздельным управлением группами поршней. Выработанные рекомендации позволяют снизить затраты средств и времени на разработку привода.

Отдельно следует упомянуть, что разработанный привод имеет повышенную, относительно приводов с дроссельным регулированием, энергетическую эффективность, т.к, повышение энергетической эффективности технических устройств является одним из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации. Результаты работы Разработана концепция создания электрогидравлического привода с раздельным управлением группами поршней.

Разработана нелинейная математическая модель, учитьвающая специфику приводов указанного типа. При помощи математической модели н обработанных экспериментальных данных проведена процедура идентификации и получены значения трудно измеряемых параметров привода. Разработаны специальные алгоритмы управления, предназначенные для коррекции возникающего взаимного нагруження групп поршней, а также повышающие энергетическую эффективность привода. Создан экспериментальный комплекс и проведена серия экспериментов, подтверждающих адекватность разработанных концепции, математической модели и алгоритмов управления.

Результаты работы внедрены на предприятии ОАО «Прибор РСТ» и в учебный процесс кафедры «Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Достоверность результатов Достоверность полученных результатов подтверждена экспериментально на специально разработанном экспериментальном комплексе. Оценка содержания работы Текст диссертационной работы изложен на 1б9 страницах машинописного текста, включает 70 рисунков и 5 таблиц. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов. Каждая глава посвящена решению одной из научных задач, поставленных в соответствии с целью работы. В первой главе представлены результаты обзора, проведенного автором на предмет современного состояния вопроса разработки электрогидравлических приводов в мировой практике. В ней автор приводит ссылки на серьезные научные работы известных фирм и университетов.

На основании этих работ сформулированы цели и задачи собственного исследования. Также первая глава содержит описание концепции создания электрогидравлического привода с раздельным управлением группами поршней, основные зависимости для расчета момента привода, а также описание режимов его работы. Во второй главе проведена разработка математической модели электр огидравлического привода с раздельным управлением группами поршней, Математическая модель является нелинейной, причем в ней учтены нелинейности, свойственные рассматриваемому приводу: несимметричность статической характеристики распределяющих устройств, гистерезис в распределяющих устройствах, люфт и упругость в звеньях исполнительного механизма и их сочленениях.

Показано, что наличие именно перечисленных нелинейностей приводит к возникновению взаимного нагружения групп поршней. Также во второй главе проведена процедура идентификации параметров математической модели. Приведен алгоритм процедуры идентификации, основанный на сравнении экспериментальных данных с результатами численного моделирования. В третей главе описан процесс создания экспериментального комплекса. В состав комплекса входят макетный образец привода, насосная станция и система управления и сбора данных на основе компьютера. Комплекс оснащен современными средствами измерения и высокоскоростной системой сбора данных, позволяющей записывать показания приборов и датчиков с частотой 1 кГц. Четвертая глава посвящена разработке специальных алгоритмов управления.

Выявленное взаимное нагружение групп поршней минимизировано за счет применения корректирующего алгоритма. Автор предлагает использовать коррекцию по перепаду давлений в полостях цилиндров в моменты, когда поршень подходит к мертвой тачке, причем коэффициенты усиления по перепаду давлений изменяются непрерывно и зависят от положения поршня. Также в четвертой главе предложен алгоритм управления, повышающий энергетическую эффективность привода, Показано, что достичь повышения эффективности в некоторых режимах работы можно за счет синтеза специального управляющего сигнала, приводящего к перепуску жидкости через обратные клапаны из линии низкого давления в полости цилиндров и из полостей цилиндров в линию высокого давления. Эффективность указанного алгоритма подтверждена результатами численного моделирования с использованием верифицированной модели.

Замечания и предложения 1. В диссертационной работе не проведена оценка влияния предложенного алгоритма коррекции на динамические характеристики привода. 2. В работе отсутствует экспериментальное подтверждение полученного повышения энергетической эффективности. 3. В автореферате следовало привести результаты процедуры идентификации параметров математической модели. Заключение Диссертация является завершенной научно-исследовательской работой, выполнена автором самостоятельно н на высоком уровне.

Полученные автором научные результаты имеют существенное значение для применения в области разработки электрогидравлических приводов. Проведенное автором исследование в комплексе рассматривает вопрос создания электрогидравлического привода с раздельным управлением группами поршней, начиная от концепции и основных расчетов, заканчивая созданием математической модели и синтезом алгоритмов управления. Полученные автором результаты достоверны, содержат научную новизну и имеют неоспоримую практическую ценность. Выводы и заключения в работе обоснованы. Автореферат полностью соответствует содержанию диссертации.