ДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ ПОЗИЦІЙНИХ ПНЕВМОАГРЕГАТІВ

Основний зміст сторінки статті

Анотація

Розглянуто аналіз динаміки позиційного пневмоагрегата, реалізованого на дискретній апаратурі. Для цього розроблено математичну модель роботи системи позиційних пневмоагрегатів з програмованими електронними блоками управління, що дозволяє враховувати особливості системи пневмоагрегатів, й включає математичні моделі виконавчого механізму, модель ліній управління й модель системи управління з врахуванням реального масштабу часу. В результаті досліджень розроблено методику оцінки функціональних можливостей пневмоагрегата, з точки зору його динаміки, що дозволяє оцінити в якій мірі даний пневмоагрегат може забезпечити виконання потрібних за технологічним процесом характеристик, таких як: швидкодія, вантажопідйомність, точність відпрацювання задаючого сигналу та ін. Ця задача була вирішена на базі зворотної задачі динамічного розрахунку пневмоагрегата, яка полягала в знаходженні конструктивних параметрів за заданими технічними характеристиками, для цього була визначена функція позиціювання, що описується для семи та одинадцяти інтервалів руху і яка відповідає таким вимогам позиційного пневмоагрегата: нерозривність значень основних параметрів руху – переміщення, швидкості, прискорення; стійкість розгону і гальмування, що полягає в рівності нулю значень швидкості і прискорення в початковий і кінцевий моменти руху; мінімальність перевантажень, що складається в забезпеченні мінімальності значень прискорення протягом усього періоду руху пневмоагрегата; максимальна продуктивність, що полягає в забезпеченні мінімальності часу руху. На підставі функції позиціювання отримано закони руху вихідної ланки позиційного пневмоагрегата, що дозволяє забезпечити задані технічні характеристики, та забезпечує плавний розгін вихідної ланки пневмоагрегата, потім його рух із постійною швидкістю та плавне гальмування із зупинкою в точці позиціювання. Для використання отриманих результатів при проектуванні розроблена програма в середовищі MATLAB.

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті

Посилання

Sokol Ye., Cherkashenko М. Syntesis of control schemes of drives system. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018. 120 p.

Cherkashenko M. V., Serikov A. D., Salyga T. S., Fateev A. N., Fateeva N. N., Radchenko L. R. Pozitsionnye gidropnevmoagregaty [Positional hydropneumatic units]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2015. 115 p.

Baehr H. D., Kabelac S. Thermodynamik. Grundlagen und technische Anwendungen. Berlin, Springer Vieweg Publ., 2016. 672 p.

Fatyeyeva N. M., Fatyeyev O. M. Do pytannya dynamichnoho rozrakhunku pnevmotsylindriv z dvostoronnim upravlinnyam [To the question of dynamic calculation of pneumatic cylinders with two-way control]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI": zb. nauk. pr. Temat. vyp.: Matematychne modelyuvannya v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: Mathematical modeling in engineering and technology]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2011, no. 13, pp. 171–176.

Lur"ye Z. Ya., Hasyuk O. I. Dynamika ob"yemnykh hidropnevmosystem zahal'nopromyslovoho pryznachennya [Dynamics of volumetric hydropneumatic systems of general industrial purpose]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2008. 112 p.

FESTO. Pnevmoavtomatika [FESTO. Pneumatic automation]. FESTO Didactic Publ., 2005. 145 p.

Strutyns'kyy V. B. Matematychne modelyuvannya protsesiv ta system mekhaniky [Mathematical modeling of processes and systems of mechanics]. Zhytomyr, ZhITI Publ., 2001. 612 p.

Rakova E., Hepke J., Weber J. Comparison of Methods for the Investigation on the Energetic Behaviour of Pneumatic Drives. Proc. of the 9th International Fluid Power Conference. Modern Fluid Power – Challenges, Responsibilities, Markets. Vol. 1. Aachen, 2014, pp. 116–127.

Cai M., Kawashima K., Kagawa T. Power Assessment of Flowing Compressed Air. Journal of Fluids Engineering. 2006, vol. 128, issue 2, pp. 402–405.

Watton J. Fundamentals of Fluid Power Control. Cambridge, Cambridge University Press Publ., 2009. 510 p.

Buryennikov Yu. A., Nemyrovs'kyy I. A., Kozlov L. H. Hidravlika, hidro- ta pnevmopryvody [Hydraulics, hydraulic and pneumatic actuators]. Vinnitsa, VNTU Publ., 2013. 273 p.

Pashkov Ye. V., Osyns'kyy Yu. O. Promyslovi mekhanotronni systemy na osnovi pnevmopryvodu [Industrial mechanotronic systems based on pneumatic actuator]. Sevastopol, SevNTU Publ., 2007. 394 p.

Lantela T., Kostamo J., Kajaste J., Pietola M. Analysis of the performance of fast acting miniature solenoid actuator for digital valves. Proc. of the 9th International Fluid Power Conference. Modern Fluid Power – Challenges, Responsibilities, Markets. Vol. 1. Aachen, 2014, pp. 278–291.

Linjama M., Vilenius M. Improved Digital Hydraulic Tracking Control of Water Hydraulic Cylinder Drive. International Journal of Fluid Power. 2005, vol. 6, no. 1, pp. 29–39.

Nesterenko V. P. Hidravlika, hidro- i pnevmopryvody [Hydraulics, hydraulic and pneumatic actuators]. Rivne, NUVHP Publ., 2012. 331 p.

Heikkilä M., Linjama M. Displacement Control of a Mobile Crane Using a Digital Hydraulic Power Management System. Mechatronics – The Science of Intelligent Machines. 2013, vol. 23, issue 4, pp. 452–461.

Siivonen L., Linjama M., Huova M., Vilenius M. Jammed On/Off Valve Fault Compensation with Distributed Digital Valve System. International Journal of Fluid Power. 2009, vol. 10, no. 2, pp. 73–82.

Winkler B. A Hydraulic Micro-Positioning System for Industrial Mill Centers. Proc. of the Mechatronics. Linz, 2012.

Fatyeyev O. M. Pidvyshchennya tekhnichnoho rivnya hidropnevmoahrehativ za rakhunok syntezu ratsional'nykh skhem: dys. … kand. tekhn. nauk: 05.05.17 [Increase of a technological level of hydropneumatic units at the expense of synthesis of rational schemes. Candidate eng. sci. diss. (Ph. D.)]. Kharkiv, 2012. 165 p.

Cycloidal Motion. Available at: https://nolte-nc-kurventechnik.homepage.t-online.de/en/motion-laws.html#Geneigte Sinuslinie (accessed 04.11.2019).

Examples of Cycloidal Motion in Physics. Available at: https://phys.libretexts.org/Bookshelves/Classical_Mechanics/Book%3A_Classical_Mechanics_(Tatum)/19%3A_The_Cycloid/19.10%3A_Examples_of_Cycloidal_Motion_in_Physics (accessed 07.11.2019).

Gradient Descent: All You Need to Know. Available at: https://hackernoon.com/gradient-descent-aynk-7cbe95a778da (accessed 04.11.2019).