ВКР_ПЗ Кутузова ЕС (1221256), страница 9

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

Текст из файла (страница 9)

(3.14)

(3.15)

г де

Т – в ел ич ин а п ос то ян но го з ап аз ды ва ни я.

В ел ич ин а п ос то ян но го з ап аз ды ва ни я о бе сп еч ит в ып ол не ни е с оо тн ош ен ия

к от ор ое с оо тв ет ст ву ет с пр ав ед ли во ст и н ер ав ен ст ва (3.11).

В с ил у в ып ол не ни я т ре бо ва ни й (3.10), (3.11) д ля э кв ив ал ен тн ой с ис те мы (3.12), (3.13), и сх од на я с ис те ма (3.6) – (3.8) с а лг ор ит ма ми к ом би ни ро ва нн ог о р ег ул ят ор а (3.14), (3.15) б уд ет г ип ер ус то йч ив ой, и д ля н ее б уд ут в ып ол не ны п ре де ль ны е ц ел ев ые у сл ов ия (3.9).

Д ал ее в р аб от е р ас см от ри м д ис кр ет ны е а лг ор ит мы к он ту ра у пр ав ле ни я. П ос тр ои м г иб ри дн ый а на ло г н еп ре ры вн ой с ис те мы (3.6) – (3.8), (3.14), (3.15), к от ор ый б уд ет с ос то ят ь и з:

- н еп ре ры вн ог о о бъ ек та у пр ав ле ни я (3.6) – (3.8);

- ц иф ро во й э та ло нн ой м од ел и

(3.16)

- ц иф ро во го к он ту ра н аб лю де ни я

(3.17)

- д ис кр ет но го р ег ул ят ор а

(3.18)

(3.19)

(3.20)

г де

Д ру ги ми с ло ва ми, п ол уч ае м д ис кр ет но-н еп ре ры вн ую с ис те му у пр ав ле ни я э ле кт ро ди на ми че ск им в иб ро ст ен до м (3.6) – (3.8), (3.16) – (3.20) д ля к от ор ой б уд ут с пр ав ед ли вы э кв ив ал ен тн ые (3.9) ц ел ев ые у сл ов ия (3.6).

И сс ле до ва ни е ф ун кц ио ни ро ва ни я с ис те мы. Д ля д ем он ст ра ци и р аб от ы, а т ак же с ц ел ью в ыб ор а п ар ам ет ро в у ст ро йс тв а у пр ав ле ни я (3.18) – (3.20) и з на че ни я ш аг а д ис кр ет из ац ии в ып ол ни м и ми та ци он но е м од ел ир ов ан ие п ос тр ое нн ой г иб ри дн ой с ис те мы (3.6) – (3.8), (3.16) – (3.20). В ыч ис ли те ль ны й э кс пе ри ме нт б уд ем п ро во ди ть в д ва э та па:

- н а п ер во м э та пе р ас см от ри м у пр ав ле ни е в иб ро ус та но вк ой п ри о дн ой ф ик си ро ва нн ой ч ас то те к ол еб ан ий е е с то ла;

- н а в то ро м э та пе п ро мо де ли ру ем с ис те му с н ес ко ль ки ми ф ик си ро ва нн ым и ч ас то та ми к ол еб ан ий в иб ро ст ен да (п ри п ер ек лю че ни и ч ас то ты ч ер ез р ав ны е п ро ме жу тк и в ре ме ни).

В к ач ес тв е у пр ав ля ем ог о э ле кт ро ди на ми че ск ог о в иб ро ст ен да б уд ем р ас см ат ри ва ть у ст ан ов ку S ha ke r L DS-V408 с у си ли те ле м м ощ но ст и P ow er A mp li fi er L DS-P A100E, д ля к от ор ых п ос то ян ны е п ар ам ет ры м ат ем ат ич ес ко й м од ел и и ме ют з на че ни я [28]

- м ас са п од ви жн ой ч ас ти М = 217 г;

- к оэ фф иц ие нт д ем пф ир ов ан ия у пр уг их э ле ме нт ов С­ = 4.42 Н с/м;

- к оэ фф иц ие нт ж ес тк ос ти у пр уг их э ле ме нт ов К = 13482.96 Н/м;

- с оп ро ти вл ен ие н еп од ви жн ой (п ит аю ще й) к ат уш ки R = 2.92 О м;

- к оэ фф иц ие нт п ер ед ач и у си ли те ля м ощ но ст и I = 4;

- п ос то ян на я с ил ы в оз бу жд ен ия Н/A.

М ас су н аг ру зк и в иб ро ст ен да б уд ем с чи та ть а пр ио рн о н ео пр ед ел ен но й и о пи ше м е е з на че ни е н ер ав ен ст во м

(к г), (3.21)

г де – с оо тв ет ст ве нн о м ин им ал ьн ое и м ак си ма ль но е з на че ни е м ас сы н аг ру зк и в иб ро ст ен да.

В ыб ра в к оэ фф иц ие нт я вн о-н ея вн ой э та ло нн ой м од ел и с о з на че ни ем б уд ем с чи та ть е е б ыс тр ой [16] (п ри и ми та ци он но м м од ел ир ов ан ии в ос по ль зу ем ся н ея вн ой э та ло нн ой м од ел ью) и р ас сч ит ае м п ар ам ет ры с та ци он ар но го н аб лю да те ля, к от ор ые п ри му т в ид

Э кс пе ри ме нт 1: ф ик си ро ва нн ая ч ас то та к ол еб ан ий (о дн оч ас то тн ый к ом ан дн ый с иг на л). В д ан но м с лу ча е в т еч ен ие н ео бх од им ог о п ро ме жу тк а в ре ме ни т ре бу ет ся п од де рж ив ат ь с та би ль ны е с ин ус ои да ль ны е к ол еб ан ия у ст ан ов ки с з ад ан но й а мп ли ту до й и ч ас то то й. П оэ то му з ад аю ще е в оз де йс тв ие, о пр ед ел яю ще е ж ел ае мы й п ро фи ль к ол еб ан ий, с фо рм ир уе м с п ом ощ ью п ер ио ди че ск ой ф ун кц ии

(3.22)

г де – а мп ли ту да и ч ас то та к ол еб ан ий;

И п ро мо де ли ру ем с ис те му п ри е ди ни чн ой а мп ли ту де с ч ас то то й равной 50 Гц и 100 Гц (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Заданный профиль перемещений стола вибрационной установки с частотой 50 Гц (а) и 100 Гц (б)

П ос ле п ро ве де ни я с ер ии в ыч ис ли те ль ны х э кс пе ри ме нт ов п ар ам ет ры р ег ул ят ор а (3.18) – (3.20) п ри ш аг е д ис кр ет из ац ии п ри ня ли с ле ду ющ ие з на че ни я

(3.23)

Н ар яд у с р ас см ат ри ва ем ой с ис те мо й у пр ав ле ни я с ц ел ью с ра вн ен ия ф ун кц ио ни ро ва ни я, б ыл о т ак же п ро ве де но и ми та ци он но е м од ел ир ов ан ия с ис те мы с т ип ов ым П И-р ег ул ят ор ом с п ар ам ет ра ми

(3.24)

г де – п ос то ян ны е к оэ фф иц ие нт ы п ро по рц ио на ль но й и и нт ег ра ль но й ч ас ти П И-р ег ул ят ор а с оо тв ет ст ве нн о.

П ол уч ен ны е в х од е м од ел ир ов ан ия в ре ме нн ые х ар ак те ри ст ик и (р ис ун ки 3.4 и 3.5) п ок аз ыв аю т в ыс ок ое к ач ес тв о р аб от ы п ре дл ож ен но й к ом би ни ро ва нн ой р об ас тн о-п ер ио ди че ск ой с ис те мы (3.6) – (3.8), (3.18) – (3.20) п ри ф ик си ро ва нн ой ч ас то те к ол еб ан ий с то ла в иб ро ст ен да. В ч ас тн ос ти, п о с ра вн ен ию с т ип ов ым П И-р ег ул ир ов ан ие м п ри и зм ен ен ии м ас сы о бъ ек та в иб ро ис пы та ни й п ос тр ое нн ая г иб ри дн ая с ис те ма с н еи зм ен ны ми п ар ам ет ра ми р ег ул ят ор а о бе сп еч ив ае т б ол ее к ач ес тв ен но е с ле же ни е з а к ом ан дн ым с иг на ло м (м ал ая в ел ич ин а о ши бк и р ег ул ир ов ан ия), с ох ра ня ет х ор ош ее к ач ес тв о с иг на ла у пр ав ле ни я, к ак п ре дс та вл ен о н а р ис ун ка х 3.4, 3.5). В т о в ре мя к ак т ип ов ой п ро по рц ио на ль но-и нт ег ра ль ны й к он ту р н е п оз во ля ет д об ит ьс я п ре не бр еж ит ел ьн о м ал ой о ши бк и регулирования.

Рисунок 3.4 – Динамические характеристики системы управления вибростендом с комбинированным робастным и ПИ-регуляторами при одночастотном профиле колебаний

Рисунок 3.5 – Динамические характеристики системы управления вибростендом с комбинированным робастным и

ПИ-регуляторами при одночастотном профиле колебаний

Э кс пе ри ме нт 2: п ер ем ен на я ч ас то та к ол еб ан ий (д ву хч ас то тн ый к ом ан дн ый с иг на л). П ро ве де м в ыч ис ли те ль ны й э кс пе ри ме нт в с лу ча е п ер ек лю че ни я т ре бу ем ой ч ас то ты к ол еб ан ий с то ла в иб ро ст ен да.

П ус ть м ас са н аг ру зк и я вл яе тс я а пр ио рн о н ео пр ед ел ен но й и о пи сы ва ет ся с оо тн ош ен ие м (3.21), а к оэ фф иц ие нт ы к ом би ни ро ва нн ог о р ег ул ят ор а и ме ют з на че ни я (3.23).

Д ля о пи са ни я з ад аю ще го в оз де йс тв ия б уд ем и сп ол ьз ов ат ь в ыр аж ен ие (3.22), п ри э то м з на че ни е ч ас то ты к ол еб ан ий б уд ем и зм ен ят ь о т 50 Г ц д о 100 Г ц и н ао бо ро т к аж ды е 0.2 с. Г ра фи к з ад аю ще го в оз де йс тв ия п ре дс та вл ен н а р ис ун ке 3.6.

Рисунок 3.6 – Задающее воздействие (3.22) с переключающейся частотой

Д ин ам ич ес ки е х ар ак те ри ст ик и, п ол уч ен ны е в р ез ул ьт ат е и ми та ци он но го м од ел ир ов ан ия с ис те мы п ри у ка за нн ых у сл ов ия х, п ре дс та вл ен ы н а р ис ун ка х 3.7 и 3.8, г де т ак же п ри ве де ны в ре ме нн ые х ар ак те ри ст ик и с ис те мы с П И-р ег ул ят ор ом с п ар ам ет ра ми (3.24).

К ак и в с лу ча е ф ик си ро ва нн ой ч ас то ты к ол еб ан ий с то ла в иб ро ус та но вк и и сп ол ьз ов ан ие р ег ул ят ор а (3.18) – (3.20) о бе сп еч ив ае т х ор ош ее к ач ес тв о р аб от ы с ис те мы у пр ав ле ни я, и, п ри и зм ен ен ии м ас сы н аг ру зк и в иб ро ст ен да в о тл ич ие о т п ро по рц ио на ль но-и нт ег ра ль но го у пр ав ле ни я д ля с ох ра не ни я в ыс ок ок ач ес тв ен но го ф ун кц ио ни ро ва ни я, н е т ре бу ет п ер ен ас тр ой ки п ар ам ет ро в.

Рисунок 3.7 – Динамические характеристики системы управления

при двухчастотном командном сигнале (50 Гц и 100 Гц)

и массе нагрузки т = 0.2 кг

Рисунок 3.8 – Динамические характеристики системы управления

при двухчастотном командном сигнале (50 Гц и 100 Гц)

и массе нагрузки т = 0.6 кг

3.3 Управление вибрационной установкой с пьезоэлектрическим акселерометром

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. Д ин ам ич ес ки е с во йс тв а д ат чи ка в иб ра ци й, р аз ме ще нн ог о н а с то ле в иб ро ст ен да и в ыр аб ат ыв аю ще го э ле кт ри че ск ий с иг на л, п ро по рц ио на ль ны й у ск ор ен ию к ол еб ан ий у ст ан ов ки, о пи сы ва ют ся с п ом ощ ью у ра вн ен ия

с оо тв ет ст ву ющ ег о п ер ед ат оч но й ф ун кц ии

(3.25)

г де – к оо рд ин ат а п ер ем ещ ен ий (к ол еб ан ий) с то ла в иб ро ст ен да;

– в ых од п ье зо эл ек тр ич ес ко го д ат чи ка.

С у че то м (3.25) о бо бщ ен на я п ер ед ат оч на я ф ун кц ия о бъ ек та р ег ул ир ов ан ия (3.4) п ри ме т в ид

(3.26)

Д ля п ри да ни я л ин ей но й ч ас ти с ис те мы н ео бх од им ых с во йс тв, с у че то м о со бе нн ос те й р ас см ат ри ва ем ог о о бъ ек та (4.44), в ве де м в е е о сн ов но й к он ту р п ос ле до ва те ль ны й д ин ам ич ес ки й к ор ре кт ор с п ер ед ат оч но й ф ун кц ие й

(3.27)

Характеристики

Список файлов ВКР