Дьяконов Олексій Сергійович. Синтез оптимальних регуляторів автоматизованої системи керування електрогідравлічного очищення виливків : Дис... канд. наук: 05.13.07 - 2009.
Анотація до роботи:
Дьяконов О.С. Синтез оптимальних регуляторів автоматизованої системи керування електрогідравлічного очищення виливків. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація процесів керування. Херсонський національний технічний університет, Херсон, 2009.
Дисертація присвячена підвищенню якісних показників технологічного процесу електрогідравлічного очищення виливків, що полягає у стабілізації гідродинамічних параметрів електровибуху та забезпеченні рівномірності переміщення джерела електрогідроімпульсного впливу, шляхом синтезу локального автоматичного регулятора гідродинамічних параметрів технологічного процесу з урахуванням стохастичності та невизначеності параметрів середовища обробки.
На основі вдосконаленої математичної моделі технологічного процесу електрогідравлічного очищення виливків, яка враховує невизначеність параметрів середовища обробки та стохастичність електровибухового перетворення енергії, визначено оптимальні та робастні закони керування для локального регулятора гідродинамічних параметрів.
Синтезовані робастні та ЛКГ-регулятори дозволяють підвищити точність стабілізації гідродинамічних параметрів електровибуху на 10 – 15 %. Для технологічної схеми очищення по площі підвищено точність стабілізації швидкості переміщення виконавчого органу (електрода) на 10 – 15 %.
Розроблено інформаційне та програмне забезпечення для автоматизованої системи керування технологічним процесом електрогідравлічного очищення виливків.
Виконана дисертаційна робота є вирішенням комплексу задач, які мають наукове та практичне значення для підвищення якісних показників процесу електрогідравлічного очищення виливків, яке полягає у стабілізації гідродинамічних параметрів електровибуху та забезпеченні рівномірності переміщення джерела електрогідроімпульсного впливу.
Отримані наступні результати:
Удосконалено математичну модель технологічного процесу електрогідравлічного очищення виливків, яка на відміну від існуючих враховує невизначеність параметрів середовища обробки та стохастичність електровибухового перетворення енергії, що дозволяє визначити та обґрунтувати вибір оптимальних та робастних законів керування для локального регулятора гідродинамічних параметрів.
Для технологічної схеми обробки виливків по площі обґрунтовано вибір полярної системи координат об’єкту, в яких формуються керуючі впливи, що дозволяє компенсувати внутрішні перехресні зв’язки між каналами об’єкту та представити його у вигляді простого стаціонарного об’єкту.
Синтезовано закони керування для локального контуру регулювання гідродинамічних параметрів. На основі дослідження математичних моделей зовнішніх збурень обґрунтовано вибір робастного та ЛКГ-регулятора. Використання даних регуляторів дозволило підвищити точність стабілізації гідродинамічних параметрів електровибуху на 10 – 15 %.
Для технологічної схеми очищення по площі розроблено новий спосіб зв’язаного керування, що дозволяє за допомогою двох керуючих впливів керувати заданим рухом виконавчого органу з трьома ступенями свободи у тривимірному робочому просторі. На основі даного способу запропоновано реалізацію програмного керування ЕГУ. Підвищено точність стабілізації швидкості переміщення виконавчого органу на 10 – 15 %.
Розроблено програмне забезпечення АСК ТП електрогідравлічного очищення виливків для SCADA-системи, яке позволяє досліджувати роботу ЕГУ як у режимі експлуатації, так й на моделі у середовищі LabVIEW.
Досліджено вплив перешкод, що генеруються ЕГУ, на первинний вимірювальний перетворювач струму, виконаний по схемі повітряного трансформатора струму. Приведено рекомендації щодо усунення впливу сусідньої струмоведучої шини та ємнісного зв’язку з джерелом перешкод на результати вимірювань.
Публікації автора:
Рябенький В.М. Особенности работы воздушного трансформатора тока в условиях эксплуатации электрогидроимпульсных установок / В.М. Рябенький, А.С. Дьяконов, А.Н. Голобородько // Технічна електродинаміка. Тем. випуск „Силова електроніка та енергоефективність”. – 2007. – Ч.5. – С. 23 – 28.
Здобувачем на основі моделі повітряного трансформатору струму у вигляді лінії з розподіленими параметрами досліджено вплив сусідньої струмоведучої шини на характеристики повітряного трансформатору струму.
Рябенький В.М. Исследование работы воздушного трансформатора тока в режиме короткого замыкания / В.М. Рябенький, А.С. Дьяконов, А.Н. Голобородько // Технічна електродинаміка. – 2008. – №1. – С. 46 – 50.
Здобувачем отримано передатну функцію повітряного трансформатору струму при роботі в режимі короткого замикання.
Рябенький В.М. Синтез системы стабилизации гидродинамических параметров в установке по электрогидравлической очистке отливок / В.М. Рябенький, А.С. Дьяконов, А.Н. Голобородько // Технічна електродинаміка. Тем. випуск „Проблеми сучасної електротехніки”. – 2008. – Ч.6. – С. 104 – 109.
Здобувачем отримано модель технологічного процесу очищення виливків по знаку стрижня та синтезовано оптимальні алгоритми керування ЕГУ.
Рябенький В.М.Исследование электрогидравлической установки по очистке отливок как объекта управления / В.М. Рябенький, А.С. Дьяконов // Вестник Херсонского национального технического университета. – 2008. – № 1 (30). – С. 299 – 306.
Здобувачем побудовано загальну модель ЕГУ для очистки виливків по площі та запропоновано враховувати вплив питомого опору рідини як невизначеність коефіцієнту підсилення об’єкту керування.
Рябенький В.М. Синтез оптимальной системы автоматического управления электрогидравлической установки по очистке отливок / В.М. Рябенький, А.С. Дьяконов // Вестник Херсонского национального технического университета. – 2008. – № 1 (30).– С. 288 – 295.
Здобувачем розроблено спосіб компенсації нелінійності об’єкту керування.
Рябенький В.М. Программное управление установками по электрогидравлической очистке отливок / В.М. Рябенький, А.С. Дьяконов // Технічна електродинаміка. Тем. випуск „Силова електроніка та енергоефективність”. – 2008. – Ч. 4. – С. 39 – 42.
Здобувачем розроблено спосіб зв’язаного керування приводами в ЕГУ для очистки виливків по площі.
Пат. 30847 Україна, МПК (2006) C25D13/00. Спосіб обробки металевих виробів електроімпульсним розрядов в рідині/ Рябенький В.М., Дьяконов О.С., Білоконь О.Л., Петренко Л.П.; заявник и патентовласник Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова.– Заявл. № u200713564 від 04.12.2007; Опубл. 11.03.2008. – Бюл. №5.
Здобувачем запропоновано здійснювати стабілізацію гідродинамічних параметрів електровибуху шляхом подачі у розрядний проміжок робочої рідини з заданим питомим опором.
Пат. 30848 Україна, МПК (2006) C25D13/00. Пристрій для формування імпульсного електричного розряду в рідині / Рябенький В.М., Дьяконов О.С., Білоконь О.Л., Петренко Л.П.; заявник и патентовласник Національний університет кораблебудування ім. адм. Макарова. – Заявл. № u200713565 від 04.12.2007; Опубл.11.03.2008. – Бюл. №5.
Здобувачем розроблено пристрій для подачі у розрядний проміжок робочої рідини з заданим питомим опором.
Рябенький В.М. Оптимальное робастное управление технологической установкой по очистке отливок / В.М. Рябенький, А.С. Дьяконов // Автоматика-2008: доклады XV международной конференции по автоматическому управлению (23 – 26 сентября 2008 г.). – Одесса: ОНМА. – С. 500 – 503.
Здобувачем запропоновані стратегії оптимізації ПІД-регулятора гідродинамічних параметрів з урахуванням невизначеності об’єкту керування.
