Управление приводом системы виброзащиты в режиме малых перемещений

Внедрение: 2020 г.

В работе [1] рассмотрена математическая модель шагового двигателя. Особенности «большого» и «малого» перемещений требуют реализации разных подходов к решению задачи стабилизации. Для больших перемещений авторами предлагается использовать алгоритм активного регулирования по информации с датчика положения. Предложен алгоритм малых перемещений и принцип стабилизации с учетом использования упругодиссипативных свойств в процессе создания и управления стопорящего момента.

Экспериментальные исследования привода виброзащиты проводились с использованием Установки измерительной LTR‑EU‑2‑5 в конфигурации с модулем АЦП LTR210. Использовалось ПО PowerGraph для визуализации, хранения, обработки и анализа результатов измерений.

На рисунке 1 представлена 3D‑модель предлагаемого конструктивного решения.

Структурная схема модели, представлена на рисунке 2.

В математических моделях авторами учитывалась работа двигателя в режиме активного демпфирования, что позволит уменьшить габариты внешних упругих диссипативных элементов. Учёт работы двигателя позволил реализовать алгоритм управления системой виброзащиты физической модели с учетом влияния на управляющий внешний крутящий момент. В ходе исследований удалось снизить вибрационную активность на 5 дБ в режиме динамического подавления вибрации. На рисунках 4‑6 показаны результаты, полученные при эксплуатации установки с различными вариантами виброзащиты.

Рисунок 3. График работы установки без виброизолирующих устройств.

Рисунок 4. График работы установки с пассивным упругим элементом.

Рисунок 5. График работы установки в режиме активного упругодиссипативного поглощения.

Проведенные эксперименты наглядно демонстрируют возможность существенного повышения эффективности системы виброзащиты. Имеет место эффективное снижение амплитуд колебаний. Замена активной системы на пассивную упругую систему приводит к возникновению дополнительных колебаний. Созданное устройство является эффективным и может использоваться для решения задач специального машиностроения.

Источники:

1. M A Dmitriev et al 2020 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 747 012107
2. Дмитриев М.А., Брысин А.Н., Комаров П.В., Микаева  С.А., Соловьев В.С., Никифоров А.Н. Управление приводом системы виброзащиты в режиме малых перемещений // XXXI Международная инновационная конференция молодых учёных и студентов по проблемам машиноведения (МИКМУС –2019): сборник трудов конференции. – Изд-во: ФГБУН институт машиноведения РАН, М. – 2020. – С. 58‑-592.

Разработчик: Дмитриев М.А., Брысин А.Н., Комаров П.В., Микаева С.А. (РТУ МИРЭА, Москва), Соловьев В.С., Никифоров А.Н. (ИМАШ РАН, Москва)