Методика проектирования гибких модулей на базе винтовых прессов с системой диагностического управления (1245690), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В задачах управления энергией КШМ ударного действия еѐ упрощеннойматематической моделью является модель силового нагружения Q рабочих частей на ходе разгонаQ=Q(S, V, U, Xм, м)(12)и уравнение движения рабочих частей2dV dV 2 2Q,dtdSM(13)где S, V -перемещение и скорость рабочих частей на ходе разгона 0<S<Sp; U - управляющий параметр,Xм - вектор контролируемых параметров КШМ; м - вектор неконтролируемых параметров КШМ; М –приведенная масса рабочих частей.При нелинейной зависимости Q от S и V2 уравнение (13) является нелинейным дифференциальнымуравнением. Учитывая погрешности датчиков системы контроля зависимость (12) можно представить ввидеQ=Q(S, V, U, Xм - хм, м),(14)где Xм - параметры машины, определенные датчиками системы контроля, хм - погрешности этихдатчиков.Технические средства контроля и управления.
Измерение параметров Xi заготовки, штампа икузнечной машины датчиками системы контроля производятся с погрешностями i (Xi компонентывекторов Xт, Xм; i - компоненты векторов хм, хт). Функционирование технических средств системыуправления КШМ (ЭВМ, АЦП, ЦАП и т.д.) также характеризуются возникновением погрешностей (ошибкаквантования к, ошибки отслеживания параметров S, V, U - 1, V, U) и запаздыванием управления(tз). В общем случае, погрешность датчика является нормально распределенной случайнойвеличиной.
Закон и параметры распределения погрешностидатчика (М - среднее, среднеквадратичное отклонение - в случае нормального распределения) можно считать егоприближенной математической моделью.Запаздывание tз цепи управления, включая исполнительный орган пресса, в первом приближениитак же может рассматриваться как математическая модель управляющего органа.Алгоритм управления. Математическая модель алгоритма управления представляет процедурувычисления оптимального управления U0 по контролируемым параметрам технологического процесса Хт имашины ХмU0= U0 (Хт, Хм).В зависимости от предположений относительно адекватности рассмотренных ранее математическихмоделей технологического процесса, КШМ и технических средств системы управления используются дваосновных типа процедур:программного и адаптивного управления. Программное управление можетпроизводиться при фиксированных и переменных параметрах по линейной и по нелинейной моделям КШМ сиспользованием обратной связи по скорости и т.д.
Процедура адаптивного управления в зависимостиотаналическойконструкцииадаптивногорегулятораможетбытьразличныхтипов:снемодифицированным регулятором, с обновлением регрессии, с экспоненциальной фильтрацией, сиспользованием структурной минимизации риска, с использованием вспомогательной обратной связи порезультатам хода разгона рабочих частей и т.д.4. Выбор управляющих параметров.Для определения влияния различных факторов на конечный результат заданного технологическогопроцесса необходимо учитывать результаты исследований [1]. Так при штамповке поковок на ВП воткрытых штампах потребная энергия деформирования зависит главным образом от температурызаготовки.
При штамповке поковок в закрытых штампах с разъемными матрицами потребная энергиядеформирования зависит как от температуры, так и от массы заготовки.Применение дозированных по массе (объему) заготовок с отклонением 1% позволяет использовать вкачестве управляющего параметра температуру заготовки, при требуемом качестве поковок и стойкостиштамповой оснастки. Использование заготовок в технологическом процессе с отклонением по массе(объему) свыше 1 % вызывает необходимость применения в качестве управляющего параметра такжемассы заготовки.
В качестве управляющего параметра можно использовать отклонения химическогосостава заготовок при наличии системы контроля с быстрой обратной связью.5. Выбор управляемых параметров.Активная энергия ВП зависит от конструкции процесса и типа привода. При выборе параметровследует учитывать возможность изменения энергии удара в заданных пределах наиболее простымспособом, а требуемую точностью при измерении 1%. Так для ГВП такими параметрами являются ходразгона ползунов, давление в аккумуляторе и т.д., для ЭВП - ход разгона рабочих частей.6. Выбор принципа управления энергией удара КШМ (позиционный, автоматический, адаптивный)рассмотрен в работах [1].7. Выбор методов и средств оценки результатов штамповки и компенсации погрешностей.При позиционном и автоматическом (программном) принципах управления энергией удара КШМ оценкарезультатов штамповки производится по окончанию технологического процесса.
Адаптивный принципуправления может быть осуществлен только при наличии обратной связи по результатам штамповки, чтовызывает необходимость разработки методов и средств контроля величины отклонения фактическойанергии удара от требуемой при штамповке поковок. Так при штамповке выдавливанием в разъемныематрицы без упора о результатах штамповки можно судить по положению пуансонов в конце рабочегохода. При недостатке энергии деформирования пуансоны не достигнут нулевого положения, при избыткепродвинутся за нулевое положение.ЛИТЕРАТУРА1. Перевертов В.П., Бочаров Ю.А., Маркушин М.Е.
Управление кузнечными машинами в ГПС. –Куйбышев: Кн. из-во, 1987. – 160с.2. Копейкин С.В., Перевертов В.П. Построение математической модели ГПМ горячей объемнойштамповки на основе линейной регрессии// Известия высших учебных заведений. – М.: Машиностроение.– 1989. - №3. – С.3. Нахапетян Е.Г. Диагностирование оборудования гибкого автоматизированного производства.
–М.: Наука, 1985. – 225с.4. Копейкин С.В. Адаптивные методы обработки измерений. – Саратов: СГУ, 1982. – 119с.5. Перевертов В.П., Герасимов А.В. Структура диагностики кузнечно-штамповочных машин и гибкихмодулей на их основе// Известия высших учебных заведений. – М.: Машиностроение. – 1988. - №6. – С107-108.6.ПеревертовВ.П.,МаркушинМ.Е.Динамическоемоделированиебыстродействующегоисполнительного органа муфтового винтового пресса на базе персонального компьютера// Жизнь икомпьютер: Материалы ВсесоюзногоТурбоатом, 1990. – С.69-73.семинараавтоматизацииинженерноготруда.–Харьков:НПО.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
