ВКР_ПЗ Кутузова ЕС (1221256), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

- у пр уг ие э ле ме нт ы 4, п ре дн аз на че нн ые д ля в оз вр ащ ен ия п од ви жн ой с ис те мы в п ол ож ен ие р ав но ве си я, о пр ед ел яе мо е с им ме тр ич ны м р ас по ло же ни ем п од ви жн ой о бм от ки в р аб оч ем з аз ор е м аг ни то пр ов од а.

- с ис те ма п ит ан ия, у пр ав ле ни я и к он тр ол я, н ео бх од им ая д ля и зм ер ен ия, а на ли за и г ен ер ац ии у пр ав ля ющ ег о с иг на ла п од де рж ив аю ще го т ре бу ем ой х ар ак те р в иб ра ци й п од ви жн ой с ис те мы.

С ис те ма у пр ав ле ни я к ол еб ан ия ми с то ла в иб ра ци он но го с те нд а и ме ет т ип ов ую з ам кн ут ую с тр ук ту ру и с од ер жи т: у пр ав ля ем ый в иб ро ст ен д с з ак ре пл ен ны ми н а н ем н аг ру зк ой и д ат чи ко м в ос пр ои зв од им ых в иб ра ци й; з ад аю ще е у ст ро йс тв о, ф ор ми ру ющ ее т ре бу ем ый п ро фи ль к ол еб ан ий с те нд а; р ег ул ят ор (у ст ро йс тв о у пр ав ле ни я), г ен ер ир ую щи й с иг на л у пр ав ле ни я – н ап ря же ни е п ит ан ия, п од ав ае мо е н а о бм от ку п од ма гн ич ив ан ия; у си ли те ля м ощ но ст и, п ре дв ар ит ел ьн о у си ли ва ющ ег о с иг на л, п ос ту па ющ ий н а в хо д в иб ро ус та но вк и.

В к ач ес тв е в иб ро из ме ри те ль но го п ре об ра зо ва те ля (в иб ра ци он но го д ат чи ка) н аи бо ль ше е р ас пр ос тр ан ен ие п ол уч ил и б ес ко нт ак тн ые о пт ич ес ки е д ат чи ки и п ье зо эл ек тр ич ес ки е а кс ел ер ом ет ры.

П ер вы й т ип д ат чи ко в о тл ич ае тс я в ыс ок ой ч ув ст ви те ль но ст ью, ш ир ок им д иа па зо но м р аб оч их ч ас то т, в ыс ок ой с ко ро ст ью о бр аб от ки и зм ер яе мы х с иг на ло в, т оч но ст ью и л ег ко ст ью н ас тр ой ки, о дн ак о т ре бу ет д ля с во ей р аб от ы н ал ич ия д оп ол ни те ль но го и ст оч ни ка п ит ан ия.

П ье зо эл ек тр ич ес ки е а кс ел ер ом ет ры я вл яю тс я у ни ве рс ал ьн ым и в иб ро да тч ик ам и, г ен ер ир ую щи ми э ле кт ри че ск ий с иг на л (т ок и ли н ап ря же ни е), п ро по рц ио на ль ны й у ск ор ен ию м ех ан ич ес ки х к ол еб ан ий, и п ри с ох ра не ни и п ри су щи х о пт ич ес ки м д ат чи ка м п ре им ущ ес тв, б уд уч и а кт ив ны ми д ат чи ка ми, н е п ре дп ол аг аю т н ал ич ия и ст оч ни ка п ит ан ия.

Н а р ис ун ке 3.2 п ри ве де на о бо бщ ен на я с тр ук ту ра с ис те мы у пр ав ле ни я в иб ро ст ен до м, г де э ле кт ро ди на ми че ск ий в иб ро во зб уд ит ел ь п ре дс та вл ен в в ид е э ле кт ри че ск ой и м ех ан ич ес ко й частей.

Рисунок 3.2 – Система управления электродинамическим вибростендом

Р ас см от ри м м ат ем ат ич ес ко е о пи са ни е д ин ам ик и в иб ро ус та но вк и. П ри п ер ем ещ ен ии п од ви жн ой к ат уш ки п ер пе нд ик ул яр но к н ап ра вл ен ию м аг ни тн ых с ил ов ых л ин ий н еп од ви жн ог о м аг ни та в оз ни ка ет э ле кт ро ди на ми че ск ая с ил а

, (3.1)

г де В – м аг ни тн ая и нд ук ци я, Т л;

l – о бщ ая д ли на п ро во дн ик а, м;

i(t) – с ил а т ок а, п од во ди мо го к н еп од ви жн ом у э ле кт ро ма гн ит у, А.

П ер ем ещ ен ие с то ла в иб ра ци он но й у ст ан ов ки о пи сы ва ет ся с п ом ощ ью д иф фе ре нц иа ль но го у ра вн ен ия

, (3.2)

г де М­ – м ас са с то ла и п од ви жн ой к ат уш ки в иб ро ст ен да, к г;

т – м ас са з ак ре пл ен но го н а с то ле о бъ ек та, к г;

K, C – с оо тв ет ст ве нн о к оэ фф иц ие нт ы ж ес тк ос ти и д ем пф ир ов ан ия у пр уг их э ле ме нт ов с те нд а.

У ра вн ен ие, о пи сы ва ющ ее э ле кт ри че ск ую ч ас ть у ст ан ов ки, и ме ет в ид

, (3.3)

г де R – с оп ро ти вл ен ие п ит аю ще й ц еп и, О м;

– и нд ук ти вн ос ть п ит аю ще й ц еп и, Г н;

u(t) – н ап ря же ни е н а в хо де в иб ро ус та но вк и, В.

О бщ ее м ат ем ат ич ес ко е о пи са ни е и сс ле ду ем ог о в иб ра ци он но го с те нд а, в ыт ек аю ще е и з п ре дс та вл ен ны х с оо тн ош ен ий (3.1) – (3.2) з ап иш ет ся, с ог ла сн о [28], с п ом ощ ью п ер ед ат оч но й ф ун кц ии

. (3.4)

С ин те з н еп ре ры вн ых а лг ор ит мо в у пр ав ле ни я э ле кт ро ди на ми че ск им в иб ро ст ен до м б уд ет о су ще ст вл ят ьс я, к ак и р ан не е, в р ам ка х к ри те ри я г ип ер ус то йч ив ос ти. П ри э то м р ас см от ри м в оз мо жн ос ть и сп ол ьз ов ан ия о пт ич ес ко го и п ье зо эл ек тр ич ес ко го д ат чи ко в в иб ра ци й, п ри ме ня ем ых д ля р ег ис тр ац ии в иб ра ци й установки.

3.2 Управление вибрационной установкой с оптическим виброизмерительным преобразователем

М ат ем ат ич ес ко е о пи са ни е и н еп ре ры вн ые а лг ор ит мы у пр ав ле ни я. П ос ко ль ку у пр ав ле ни е р еж им ам и р аб от ы в иб ра ци он но й у ст ан ов ки о су ще ст вл яе тс я с п ом ощ ью Э ВМ, н ео бх од им о п ол уч ит ь д ис кр ет ну ю р еа ли за ци ю к он ту ра у пр ав ле ни я. П ос тр ое ни е д ис кр ет ны х а лг ор ит мо в о су ще ст ви м, п ри ме ня я м ет од н еп ре ры вн ых м од ел ей [15,29], п ре дв ар ит ел ьн о с ин те зи ро ва в н еп ре ры вн ый к он ту р р ег ул ир ов ан ия.

Д иф фе ре нц иа ль но е у ра вн ен ие д ин ам ик и в иб ра ци он но й у ст ан ов ки с у че то м н ал ич ия в с хе ме у пр ав ле ни я у си ли те ля м ощ но ст и и ме ет в ид

, (3.5)

г де – п ер ед ат оч ны й к оэ фф иц ие нт у си ли те ля м ощ но ст и.

В с ил у и сп ол ьз ов ан ия о пт ич ес ко го д ат чи ка в иб ра ци й, г ла вн ой о со бе нн ос ть ю к от ор ог о я вл яе тс я п ол но е о тс ут ст ви е и не рц ио нн ос ти, м ат ем ат ич ес ко е с оо тн ош ен ие о бо бщ ен но й м од ел и в иб ро ст ен да б уд ет с ов па да ть с у ра вн ен ие м (3.5) и е го п ер ед ат оч на я ф ун кц ия з ап иш ет ся к ак

. (3.6)

П ер ех од я о т т ип ов ой м ат ем ат ич ес ко й з ап ис и (3.6) к п ре дс та вл ен ию о бъ ек та у пр ав ле ни я в п ро ст ра нс тв е с ос то ян ий п ол уч ае м с ле ду ющ ие у ра вн ен ия е го д ин ам ик и

(3.7)

г де – в ек то р п ер ем ен ны х с ос то ян ия;

– с иг на л у пр ав ле ни я;

– в ых од о бъ ек та (р ег ул ир уе ма я п ер ем ен на я – п ер ем ещ ен ие с то ла в иб ро ст ен да).

М ат ри ца с ос то ян ия , а т ак же в ек то ры у пр ав ле ни я и в ых од а и ме ют с тр ук ту ру

(3.8)

– п ар ам ет р, о пр ед ел яю щи й у ро ве нь а пр ио рн ой н ео пр ед ел ен но ст и о бъ ек та у пр ав ле ни я (а пр ио ри н еи зв ес тн ая м ас са з ак ре пл ен но го н а с то ле в иб ро ст ен да о бъ ек та).

У ст ро йс тв о у пр ав ле ни я с фо рм ир уе м в в ид е р об ас тн о-п ер ио ди че ск ой к ом би на ци и с о бщ им к оэ фф иц ие нт ом у си ле ни я. Т ре бу ем ое п ов ед ен ие о бъ ек та (п ро фи ль п ер ем ещ ен ий с то ла) о пр ед ел им с п ом ощ ью э та ло нн ой м од ел и с я вн о-н ея вн ым п ре дс та вл ен ие м.

О тм ет им, ч то п ер ед ат оч на я ф ун кц ия о бъ ек та р ег ул ир ов ан ия и ме ет р аз но ст ь п ор яд ко в ч ис ли те ля и з на ме на те ля, п ре вы ша ющ ую е ди ни цу. В т ак ой с ит уа ци и д ля п ос тр ое ни я р аб от ос по со бн ог о к он ту ра р ег ул ир ов ан ия н ео бх од им о п ол уч ит ь з на че ни я н ед ос ту пн ых п ер ем ен ны х с ос то ян ия. Н ео бх од им ую о це нк у в ек то ра с ос то ян ий о су ще ст ви м п ри п ом ощ и с та ци он ар но го н аб лю да те ля п ол но го п ор яд ка [16, 30].

Т ак им о бр аз ом, д ля с ис те мы у пр ав ле ни я (3.6) – (3.8), ф ун кц ио ни ру ющ ей в у сл ов ия х а пр ио рн ой п ар ам ет ри че ск ой н ео пр ед ел ен но ст и , т ре бу ет ся с п ом ощ ью к он ту ра н аб лю де ни я и я вн о-н ея вн ой э та ло нн ой м од ел и о пр ед ел ит ь я вн ый в ид а лг ор ит мо в у пр ав ле ни я к ом би ни ро ва нн ог о р ег ул ят ор а, о бе сп еч ив аю щи х п ри л юб ых н ач ал ьн ых у сл ов ия х с пр ав ед ли во ст ь у сл ов ий

(3.9)

г де – н ек от ор ое о тн ос ит ел ьн о м ал ое ч ис ло.

С ц ел ью р еш ен ия п ос та вл ен но й з ад ач и в ып ол ни м д ва т ип ов ых у сл ов ия к ри те ри я г ип ер ус то йч ив ос ти [12]. В о-п ер вы х, ч ас то тн ог о н ер ав ен ст ва с ос та вл ен но го о тн ос ит ел ьн о Л СЧ э кв ив ал ен тн ой с ис те мы

(3.10)

И, в о-в то ры х, И НП, з ап ис ан но го о тн ос ит ел ьн о Н НЧ э кв ив ал ен тн ой с ис те мы

(3.11)

Д ля о бе сп еч ен ия в ып ол не ни я о бо зн ач ен ны х т ре бо ва ни й п ер во на ча ль но р ас см от ри м э кв ив ал ен тн ое м ат ем ат ич ес ко е о пи са ни е и сс ле ду ем ой с ис те мы, к от ор ое п ол уч им, п ол ьз уя сь п он ят ие м о ши бк и р ас со гл ас ов ан ия , а т ак же у ра вн ен ие м (3.7)

(3.12)

(3.13)

г де – с иг на л в ид ои зм ен ен но го у пр ав ле ни я (в хо д э кв ив ал ен тн ой с ис те мы);

– о ши бк а р ас со гл ас ов ан ия о бъ ек та и э та ло на (в ых од э кв ив ал ен тн ой с ис те мы);

– п ер ио ди че ск ий с иг на л.

В ып ол не ни е ч ас то тн ог о у сл ов ия (3.10) в д ан но м с лу ча е в ыт ек ае т и з я вн ог о в ид а п ер ед ат оч но й ф ун кц ии Л СЧ э кв ив ал ен тн ой с ис те мы (3.12)

с оо тв ет ст ву ющ ей а пе ри од ич ес ко му з ве ну п ер во го п ор яд ка, д ля к от ор ог о в се гд а о че ви дн о в ып ол не ни е с оо тн ош ен ия (3.10).

В ып ол ни м т ре бо ва ни я И НП (3.11) з а с че т о пр ед ел ен ия я вн ог о в ид а ф ун кц ий и , т.е с ин те за а лг ор ит мо в у пр ав ле ни я. П о а на ло ги и с [29] в ос по ль зу ем ся в ме ст о И НП (3.11) е го с пр ав ед ли во й м од иф ик ац ие й. С у че то м (3.13) и нт ег ра ль ны е с ла га ем ые п ра во й ч ас ти п ри му т в ид

Т ог да с ин те з а лг ор ит мо в п ер ио ди че ск ой и р об ас тн ой ч ас ти р ег ул ят ор а в в ид е

Характеристики

Список файлов ВКР