Регулирование координат системы с двухдвигательным электромеханическим торсионом

  • Игорь [Igor] Сергеевич [S.] Полющенков [Polyushchenkov]
Ключевые слова: регулирование координат, модальное управление, взаимосвязанные электроприводы, электромеханический распор, упругая электромеханическая система

Аннотация

Рассмотрена электромеханическая система, в которой управление взаимосвязанными электроприводами осуществляется по принципу электромеханического распора. Указанный принцип применен в редукторной кинематической передаче для устранения влияния люфта на динамику и точность регулирования координат. Предложена схема следящей электромеханической системы с независимым регулированием положения и моментов распора, а также с учетом упругих свойств кинематической передачи. По сравнению с аналогичными системами она обладает улучшенными динамическими свойствами и повышенной точностью регулирования координат. Указанный эффект достигается путем совместного использования последовательных и параллельных корректирующих звеньев. Также представлена методика синтеза этой системы. Параллельные корректирующие звенья использованы для формирования динамических свойств электромеханической системы в соответствии с принципами модального управления. Последовательные регуляторы своим форсирующим действием компенсируют инерционности подчиненных им контуров. Наличие интегрирующих составляющих в контурах регулирования положения и движущих моментов позволяет обеспечить астатизм первого порядка при реакциях на управляющие и возмущающие воздействия. По сравнению с аналогичной системой регулирования в предложенной следящей системе достигнуто повышение добротности по скорости, снижение транспортного запаздывания и сокращение длительности протекания переходных процессов при желаемом их апериодическом характере, при этом не требуются дополнительные измерительные устройства и цепи. Синтез системы осуществляется, исходя из компромисса быстродействия, демпфирования колебаний и точности регулирования координат. Исследование электромеханической системы, выполненное методом имитационного моделирования в системе компьютерной математики Matlab/Simulink, показало ее работоспособность при отработке задающих и возмущающих воздействий, а также соответствие динамических свойств и точности регулирования координат расчетным значениям. Приведенная система регулирования координат взаимосвязанных электроприводов может быть использована в различных системах управления движением, к которым предъявляются высокие требования по точности и динамике.

Сведения об авторе

Игорь [Igor] Сергеевич [S.] Полющенков [Polyushchenkov]

Учёная степень:

кандидат технических наук

Место работы

кафедра Электромеханических систем Смоленского филиала НИУ «МЭИ»

Должность

доцент

Литература

1. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами. Л.: Энергоиздат, 1982.

2. Пат. № 2316886 РФ. Способ управления взаимосвязанными электроприводами (варианты) /С.В. Тарарыкин, В.А. Иванков, В.В. Тютиков, Е.В. Красильникъянц // Бюл. изобрет. 2008. № 4.

3. Саранцев С.С. Структурно-параметрический синтез электропривода с нелинейностью типа «люфт» в кинематической цепи: автореф. ... канд. техн. наук. Самара: Самарский гос. техн. ун-т, 2013.

4. Иванков В.А. Разработка и исследование цифровой системы контурно-позиционного управления редукторными электроприводами многоцелевых металлорежущих станков: автореф. ... к.т.н. Иваново: Ивановский гос. энергетический ун-т, 2008.

5. Абрахим А.А. Управление скоростью трехмассового радиотелескопа на основе модального адаптивного управления // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 2. С. 145.

6. Благодаров Д.А. и др. Развитие систем управления электроприводами с упругими связями // Электротехника. 2015. № 1. С. 26—28.

7. Анучин А.С. Системы управления электроприводов. М.: Издат. дом МЭИ, 2015.
---
Для цитирования: Полющенков И.С. Регулирование координат системы с двухдвигательным электромеханическим торсионом // Вестник МЭИ. 2018. № 2. С. 87—94. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-2-87-94.
#
1. Basharin A.V., Novikov V.A., Sokolovskiy G.G. Upravlenie Elektroprivodami. L.: Energoizdat, 1982. (in Russian).

2. Pat. № 2316886 RF. Sposob Upravleniya Vzaimosvyazannymi Elektroprivodami (Varianty) / S.V. Tararykin, V.A. Ivankov, V.V. Tyutikov, E.V. Krasil'nik"yants // Byul. Izobret. 2008;4. (in Russian).

3. Sarantsev S.S. Strukturno-parametricheskiy Sintez Elektroprivoda s Nelineynost'yu Tipa «Lyuft» v Kinematicheskoy Tsepi: Avtoref. ... Kand. Tekhn. Nauk. Samara: Samarskiy Gos. Tekhn. Un-t, 2013. (in Russian).

4. Ivankov V.A. Razrabotka i Issledovanie Tsifrovoy Sistemy Konturno-pozitsionnogo Upravleniya Reduktornymi Elektroprivodami Mnogotselevykh Metallorezhushchikh Stankov: Avtoref. ... Kand. Tekhn. Nauk. Ivanovo: Ivanovskiy Gos. Energeticheskiy Un-t, 2008. (in Russian).

5. Abrakhim A.A. Upravlenie Skorost'yu Trekhmassovogo Radioteleskopa na Osnove Modal'nogo Adaptivnogo Upravleniya. Sovremennye Problemy Nauki i Obrazovaniya. 2013;2:145. (in Russian).

6. Blagodarov D.A. i dr. Razvitie Sistem Upravleniya Elektroprivodami s Uprugimi Svyazyami. Elektrotekhnika. 2015;1:26—28. (in Russian).

7. Anuchin A.S. Sistemy Upravleniya Elektroprivodov. M.: Izdat. Dom MPEI, 2015. (in Russian).
---
For citation: Polyushchenkov I.S. Coordinate Control in a System Involving a Dual-Motor Electromechanical Torsion. MPEI Vestnik. 2018;2:87—94. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-2-87-94.
Опубликован
2019-02-05
Раздел
Электротехника (05.09.00)