Материалы

Исследование информационно-аналитических свойств электромеханической системы при нелинейной коррекции по заданию мощности

Рейтинг:   / 1
ПлохоОтлично 

Авторы:

В.С. Хилов, доктор технических наук, профессор, Государственное высшее учебное заведение „Национальный горный университет“, профессор кафедры метрологии и информационно-измерительных технологий, г. Днепропетровск, Украина

Реферат:

Цель. Определение качественных и количественных показателей системы управления мощностью на шарошечном долоте.

Методы. В основу исследований положены апробированные методы: частотного анализа, дифференциального анализа, операционного исчисления, теории матриц и матричных преобразований, теории автоматического регулирования многоконтурными системами, декомпозиции.

Результаты. Предложена и проанализирована система управления потоком мощности в зоне забоя, в которой применена коррекция сигнала с выхода задатчика интенсивности на вход регулятора частоты вращения сигналом, пропорциональным моменту сопротивления. Установлено, что такая коррекция влияет на демпфирующую способность электромеханической системы. Произведен частотный анализ характеристик динамических звеньев объекта управления контура мощности электрогидромеханического привода вращения бурового става шарошечного станка. Учтены динамические свойства замкнутого оптимизированного контура тока двигателя при отсутствии влияния оборотной электродвижущей силы. В приводной системе учтены динамические свойства быстродействующего регулированного электропривода по системе преобразователь частоты-асинхронный двигатель с частотою пропускания контура частоты вращения до ста радиан в секунду. Найдено, что замкнутый контур мощности при нелинейной коррекции описывается передаточной функцией с характеристическим уравнением третьего порядка с нелинейными коэффициентами. Это позволяет непосредственно использовать параметры диаграмы Вышнеградского для оценки качества управления. Исследовано влияние на коэффициенты Вышнеградского параметров системы управления, что позволило выделить области монотонного, апериодического, периодического сходящегося и расходящегося переходных процессов. Установлено размещение на диаграмме Вышнеградского зон переходных процессов системы управления с контролем мощности разрушения породы. Найдено размещение линий одинаковых значений степеней устойчивости и реакция замкнутого контура мощности при возмущении и настройке контура частоты вращения на модульный и симметричный оптимумы при нелинейной коррекции мощности. Найдены значения дискриминанта в зависимости от соотношения величин задания на мощность разрушения и момента сопротивления на шарошечном долоте, которые позволяют получить устойчивые переходные процессы. Установлено, что предложенная коррекция увеличивает демпфирующую способность всей системы управления. Доказано, что при замыкании в приводной системе вращения става внешнего контура регулирования по мощности реализуется алгоритм управления процессом шарошечного бурения, при котором обеспечиваются параболические механические характеристики на долоте при разрушении крепких горных пород. Это приводит к работе шарошечного долота в режиме ресурсосбережения.

Научная новизна. Впервые исследовано влияние нелинейной коррекции электромеханической системы вращения бурового става на качество управления контура скорости шарошечного долота.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют по исходным данным объекта управления рассчитать настройки регулятора внешнего контура и оценить показатели качества контура управления мощностью электромеханической системы вращения бурового става.

Список литературы / References

1. Пивняк Г.Г. Управление приводом вращения става шарошечного бурения на основе асимптотического идентификатора состояния / Г.Г. Пивняк, А.С. Бешта, В.С. Хилов. // Электротехника. – 2004. – №6. – C. 23–26.
Pivnyak, G.G., Beshta, A.S. and Khilov, V.S. (2004), “Control of the rotation drive of the roller bit boring rod on basis of the asymptotic identifier of the state”, Electrotekhnika, no.6, pp. 23–26.

2. Півняк Г.Г. Принципи побудови системи керування електроприводом обертання ставу верстата шарошечного буріння / Г.Г. Півняк, О.С. Бешта, В.С. Хілов. // Вісник НТУ „ХПI“. – 2003. – №10. – Т.1. – С. 141–143.
Pivnyak, G.G., Beshta, A.S. and Khilov, V.S. (2003), “The principles of construction of the control system of rotation electric drive of the roller-bit”, Visnyk NTU “KhPI”, no.10, vol.1, pp. 141–143.

3. Хилов В.С. Опыт применения частотно-управляемых приводов в буровых станках карьеров Украины / В.С. Хилов, А.С. Бешта, В.Т. Заика. // Горн. инфор.-аналит. бюл. – 2004. – №10. – C. 285-289.
Khilov, V.S., Beshta, A.S. and Zaika, V.Т. (2004), “The experience of frequency-controled drives application in the roller-bits in the Ukrainian open-cast mines”, Mining infor.-analyt. Bulletin, no.10, pp. 285–289.

4. Хілов В.С. Використання принципів модального керування з естiматором для регулювання приводом обертання бурового верстата / В.С. Хілов. // Наук. вiсник НГУ. – Дніпропетровськ, 2004. – №1. – С. 84–88.
Khilov, V.S. (2004), “The use of the of modal control principles with estimator for regulation of the rotation drive of the roller bit”, Naukovyi visnyk Natsionalnoho hirnychoho universytetu, no.1, pp. 84–88.

Files:
2012_4_khilov
Date 2013-08-13 Filesize 370.12 KB Download 679

Посетители

2946190
Сегодня
За месяц
Всего
102
6576
2946190

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная