Диссертация (1025720)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Московский государственный технический университетимени Н.Э. БауманаНа правах рукописиЩербачев Павел ВладимировичРазработка и исследование электрогидравлического привода с раздельнымуправлением группами поршнейСпециальность 05.04.13 – Гидравлические машины и гидропневмоагрегатыДиссертация на соискание учёной степеникандидата технических наукНаучный руководитель –кандидат технических наук,доцент Семенов С.Е.Москва. 20172ОглавлениеСтр.Введение ..............................................................................................................................

4Глава 1. Разработка концепции электрогидравлического привода сраздельным управлением группами поршней ............................................................ 91.1. Современные тенденции создания электрогидравлических приводов .......... 91.2. Общие принципы построения электрогидравлических приводов сраздельным управлением группами поршней ....................................................... 221.3.

Методы управления и режимы работы. ........................................................... 281.4. Выводы по результатам главы 1 ....................................................................... 34Глава 2. Разработка математической модели электрогидравлическогопривода с раздельным управлением группами поршней.

...................................... 362.1. Общая математическая модель привода с кривошипно-ползунныммеханизмом преобразования движения и электрогидравлическимиусилителями мощности. ........................................................................................... 362.2. Особенности моделирования привода с раздельным управлениемгруппами поршней. ................................................................................................... 542.3.

Идентификация параметров математической модели. .................................. 662.4. Выводы по результатам главы 2 ....................................................................... 75Глава 3. Разработка экспериментального комплекса для исследованияэлектрогидравлического привода с раздельным управлением группамипоршней ............................................................................................................................. 773Стр.3.1. Макетный образец привода...............................................................................

793.2. Насосная станция ............................................................................................... 833.3. Система управления и сбора данных ............................................................... 853.4. Выводы по результатам главы 3. ...................................................................... 87Глава 4. Разработка специальных алгоритмов управления. ................................. 884.1. Алгоритм управления с коррекцией взаимного нагружения. .......................

884.2. Алгоритм управления, повышающий энергетическую эффективность ...... 954.3. Выводы по результатам главы 4 ..................................................................... 122Общие выводы и заключение ..................................................................................... 124Список литературы.......................................................................................................

127Приложение .................................................................................................................... 1364ВведениеНасовременномуровнеразвитиятехникигидравлическиеприводыприменяются для решения широкого круга задач. Наиболее типовые из них – этоперемещение объектов с большими массами или моментами инерции в сочетании спозиционными и другими нагрузками. От привода может требоваться работа вразличных режимах: движение с постоянной скоростью или с постоянным усилием(силой или моментом), слежение по положению или их комбинация.

Примерамиустройств с такими требованиями являются приводы радиолокационных системслежения и наведения. Постоянно повышаются требования к таким характеристикамприводов, как точность, энергоэффективность, робастность к нагрузке. Адаптация ксовременным требования проводится разными путями. Меняются конструкции,появляются новые компоненты и материалы, совершенствуются средства и методыуправления. Особо стоит отметить все повышающиеся требования к энергетическойэффективности технических устройств, что отражено в указе Президента РоссийскойФедерации №899 от 7 июля 2011 года «Об утверждении приоритетных направленийразвития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечнякритических технологий Российской Федерации».Благодаря сочетанию новых компонентов и методов становится возможнымсоздавать электрогидравлические приводы, одновременно удовлетворяющие такимвзаимно противоречивым требованиям, как точное позиционирование выходногозвена,непрерывноедвижениесвысокойскоростьюиповышеннаяэнергоэффективность.

Задача разработки таких приводов, а также методовуправления ими несомненно является актуальной на сегодняшний день.Целью данной работы является разработка концепции электрогидравлическогопривода с раздельным управлением группами поршней, а также способов управленияим в различных режимах работы.В связи с поставленной целью возникают следующие научные задачи: Разработка концепции электрогидравлического привода с раздельнымуправлением группами поршней.5 Разработка математической модели привода с раздельным управлениемгруппами поршней. Определение минимально необходимой степениподробности модели для проведения исследований.

Верификациямодели. Разработка алгоритмов управления приводом в режимах слежения поуглу поворота и скорости выходного звена, а также повышающихэнергетическую эффективность. Создание экспериментального комплекса и подтверждение адекватностиразработанных концепции, математической модели и алгоритмовуправления.Для решения поставленных задач на разных этапах используются следующиеметоды: Метод модифицированной функции Лагранжа из теории нелинейногопрограммирования для решения задач условной минимизации. МетодНелдера-Мидадляпроведенияпроцедурыбезусловнойминимизации. Преобразование Фурье для разложения в ряд периодической функции. Методы теории сплайнов для создания параметризованных кривых. Классические методы численного решения систем дифференциальныхуравнений. Программная реализация алгоритмов при помощи современноговысокоуровневого языка программирования c++. Современные методы проведения эксперимента, а также записи иобработки экспериментальных данных при помощи ЭВМ.Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.В первой главе рассмотрена концепция создания электрогидравлическихприводов с раздельным управлением группами поршней.

Для обоснованияактуальности предлагаемой концепции представлен обзор современных решений всфере разработки электрогидравлических приводов. Приводятся примеры научных6исследований и разработок таких известных фирм, как MOOG, Eaton, Bosch Rexrothи других. Показано, что на сегодняшний день широко известные приводы сдроссельным и объемным типами регулирования все чаще уступают местоэлектрогидростатическими и приводами с дискретно-фазовым регулированием,основными преимуществами которых являются высокая энергоэффективность игибкость управления.Особенно отмечается, что доля отечественных разработок в рассматриваемомвопросе крайне мала. В ряде случаев отсутствуют даже русские аналогианглоязычных терминов, описывающих те или иные решения.На основании приведенного обзора сделаны выводы об основных направленияхразвитиясовременныхэлектрогидравлическихприводов,определеноместонастоящей работы среди них, обоснована цель работы и ее актуальность.Приведена общая структура привода, введено понятие «группа поршней».

Вобщем виде описаны алгоритмы управления приводом в следующих режимах: режим двигателя с мягкой характеристикой; режим слежения по углу поворота вала; режим слежение по угловой скорости вращения вала.Предложен способ расчета крутящего момента на выходном звене,создаваемого каждым из поршней в отдельности, когда известны давление в камерецилиндра и расположение поршня относительно механизма преобразованиядвижения.Третья глава посвящена разработке математической модели привода сраздельным управлением группами поршней. Представлена общая модель такогопривода с кривошипно-ползунным механизмом преобразования движения иэлектрогидравлическими усилителями мощности в качестве распределяющихустройств.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации