为具有可变不平衡的机构设计控制系统

В. М. Павленко, Петро Курляк, О. Ю. Воляник
{"title":"为具有可变不平衡的机构设计控制系统","authors":"В. М. Павленко, Петро Курляк, О. Ю. Воляник","doi":"10.30857/2786-5371.2023.6.4","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Мета. Проведення аналітичного та експериментального дослідження, розробка системи керування механізмами зі змінним дисбалансом. Дослідження режимів роботи, перевірка алгоритму роботи та визначення стійких станів незбалансованої мехатронної системи. Визначення залежностей, які описують характер впливу навантаження на робочі органи. \nМетодика. Використані методи математичного моделювання мехатронних систем методом побудови Bond Graph, алгоритмічного проєктування, експериментального дослідження зі збором даних. \nРезультати. Проведено аналітичний огляд природи утворення та методів боротьби з дисбалансом у нестабільних мехатронних системах, розроблено та запропоновано систему автоматичного керування балансуванням роторів за допомогою цифрових моніторів у центрифугах зі змінним дисбалансом. Система керування включає мікроконтролер, датчик Холла, BondGraph модель для моделювання роботи асинхронного двигуна. Розроблено алгоритм для керуючої програми, яка, відповідно до встановлених параметрів, перевіряє номінальне та критичне значення струму у приводі центрифуги. При цьому, значення струму фіксується і ведеться моніторинг коливань. У разі збільшення струму система знижує оберти на 10% для зменшення амплітуди коливань в перехідних режимах її обертання, продовжуючи при цьому контролювати допустиму межу струму і навантаження на двигун. \nНаукова новизна. Проведено аналіз аспектів виникнення та дослідження регулювання незбалансованих систем. Запропоновано структурну схему системи керування роторними механізмами із застосуванням засобів цифрового моніторингу. Розроблено алгоритм керування системою. Проведено дослідження нестабільних станів із застосуванням методів комп’ютерного моделювання BondGraph. \nПрактична значимість. У результаті проведеного аналітичного дослідження було розглянуто явище дисбалансу в мехатронних системах. Спроєктовано та реалізовано експериментальну модель для керування дисбалансом у роторних відцентрових механізмах. Отримані результати та висновки можуть бути використані при проєктуванні відцентрових машин у різних галузях промисловості.","PeriodicalId":22554,"journal":{"name":"Technologies and Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-02-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ПРОЄКТУВАННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ МЕХАНІЗМАМИ ЗІ ЗМІННИМ ДИСБАЛАНСОМ\",\"authors\":\"В. М. Павленко, Петро Курляк, О. Ю. Воляник\",\"doi\":\"10.30857/2786-5371.2023.6.4\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Мета. Проведення аналітичного та експериментального дослідження, розробка системи керування механізмами зі змінним дисбалансом. Дослідження режимів роботи, перевірка алгоритму роботи та визначення стійких станів незбалансованої мехатронної системи. Визначення залежностей, які описують характер впливу навантаження на робочі органи. \\nМетодика. Використані методи математичного моделювання мехатронних систем методом побудови Bond Graph, алгоритмічного проєктування, експериментального дослідження зі збором даних. \\nРезультати. Проведено аналітичний огляд природи утворення та методів боротьби з дисбалансом у нестабільних мехатронних системах, розроблено та запропоновано систему автоматичного керування балансуванням роторів за допомогою цифрових моніторів у центрифугах зі змінним дисбалансом. Система керування включає мікроконтролер, датчик Холла, BondGraph модель для моделювання роботи асинхронного двигуна. Розроблено алгоритм для керуючої програми, яка, відповідно до встановлених параметрів, перевіряє номінальне та критичне значення струму у приводі центрифуги. При цьому, значення струму фіксується і ведеться моніторинг коливань. У разі збільшення струму система знижує оберти на 10% для зменшення амплітуди коливань в перехідних режимах її обертання, продовжуючи при цьому контролювати допустиму межу струму і навантаження на двигун. \\nНаукова новизна. Проведено аналіз аспектів виникнення та дослідження регулювання незбалансованих систем. Запропоновано структурну схему системи керування роторними механізмами із застосуванням засобів цифрового моніторингу. Розроблено алгоритм керування системою. Проведено дослідження нестабільних станів із застосуванням методів комп’ютерного моделювання BondGraph. \\nПрактична значимість. У результаті проведеного аналітичного дослідження було розглянуто явище дисбалансу в мехатронних системах. Спроєктовано та реалізовано експериментальну модель для керування дисбалансом у роторних відцентрових механізмах. Отримані результати та висновки можуть бути використані при проєктуванні відцентрових машин у різних галузях промисловості.\",\"PeriodicalId\":22554,\"journal\":{\"name\":\"Technologies and Engineering\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-02-05\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Technologies and Engineering\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.30857/2786-5371.2023.6.4\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Technologies and Engineering","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.30857/2786-5371.2023.6.4","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

目标。进行分析和实验研究,为具有可变不平衡的机构开发控制系统。研究运行模式,验证运行算法,确定不平衡机电一体化系统的稳定状态。确定描述负载对工作机构的影响性质的依赖关系。方法通过建立邦德图建立机电一体化系统的数学模型、算法设计、数据收集实验研究等方法。结果对不稳定机电一体化系统中不平衡的形成性质和消除方法进行了分析回顾,并开发和提出了一种在不平衡可变的离心机中使用数字监控器自动控制转子平衡的系统。该控制系统包括一个微控制器、一个霍尔传感器和一个用于模拟感应电机运行的 BondGraph 模型。为控制程序开发了一种算法,该算法根据设定的参数,检查离心机驱动器中的额定电流值和临界电流值。对电流值进行记录并监测波动情况。如果电流增大,系统会将转速降低 10%,以减少其旋转瞬态模式中的振荡幅度,同时继续监控允许的电流限制和电机负载。科学新颖性。分析了不平衡系统调节的产生和研究方面。提出了使用数字监控的旋转机构控制系统结构图。开发了系统控制算法。利用 BondGraph 计算机建模方法对不稳定状态进行了研究。实际意义。通过分析研究,考虑了机电一体化系统中的不平衡现象。设计并实施了旋转离心机构不平衡控制实验模型。获得的结果和结论可用于各行业离心机的设计。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
ПРОЄКТУВАННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ МЕХАНІЗМАМИ ЗІ ЗМІННИМ ДИСБАЛАНСОМ
Мета. Проведення аналітичного та експериментального дослідження, розробка системи керування механізмами зі змінним дисбалансом. Дослідження режимів роботи, перевірка алгоритму роботи та визначення стійких станів незбалансованої мехатронної системи. Визначення залежностей, які описують характер впливу навантаження на робочі органи. Методика. Використані методи математичного моделювання мехатронних систем методом побудови Bond Graph, алгоритмічного проєктування, експериментального дослідження зі збором даних. Результати. Проведено аналітичний огляд природи утворення та методів боротьби з дисбалансом у нестабільних мехатронних системах, розроблено та запропоновано систему автоматичного керування балансуванням роторів за допомогою цифрових моніторів у центрифугах зі змінним дисбалансом. Система керування включає мікроконтролер, датчик Холла, BondGraph модель для моделювання роботи асинхронного двигуна. Розроблено алгоритм для керуючої програми, яка, відповідно до встановлених параметрів, перевіряє номінальне та критичне значення струму у приводі центрифуги. При цьому, значення струму фіксується і ведеться моніторинг коливань. У разі збільшення струму система знижує оберти на 10% для зменшення амплітуди коливань в перехідних режимах її обертання, продовжуючи при цьому контролювати допустиму межу струму і навантаження на двигун. Наукова новизна. Проведено аналіз аспектів виникнення та дослідження регулювання незбалансованих систем. Запропоновано структурну схему системи керування роторними механізмами із застосуванням засобів цифрового моніторингу. Розроблено алгоритм керування системою. Проведено дослідження нестабільних станів із застосуванням методів комп’ютерного моделювання BondGraph. Практична значимість. У результаті проведеного аналітичного дослідження було розглянуто явище дисбалансу в мехатронних системах. Спроєктовано та реалізовано експериментальну модель для керування дисбалансом у роторних відцентрових механізмах. Отримані результати та висновки можуть бути використані при проєктуванні відцентрових машин у різних галузях промисловості.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信