Науковий вісник НГУ

Дослідження інформаційно-аналітичних властивостей електромеханічної системи при нелінійній корекції за завданням потужності

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Електротехнічні комплекси та системи

Останнє оновлення: 13 серпня 2013

Опубліковано: 12 листопада 2012

Перегляди: 9907

Автори:

В.С. Хілов, доктор технічних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, професор кафедри метрології та інформаційно-вимірювальних технологій, м. Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Мета. Визначення якісних і кількісних показників системи керування потужністю на шарошковому долоті.

Методи. В основу досліджень покладено апробовані методи: частотного аналізу, диференціального аналізу, операційного числення, теорії матриць і матричних перетворень, теорії автоматичного керування багатоконтурними системами, декомпозиції.

Результати. Запропоновано й проаналізовано систему керування потоком потужності в зоні вибою, в якій застосована корекція сигналу з виходу задавача інтенсивності на вхід регулятора частоти обертання сигналом пропорційним моменту опору. Встановлено, що така корекція впливає на демпфуючу здатність електромеханічної системи. Зроблено частотний аналіз характеристик динамічних ланок об’єкта управління контуру потужності електромеханічного привода обертання бурового постава шарошкового верстата. Враховано динамічні властивості замкненого оптімізованого контуру струму двигуна за відсутності впливу обертової електрорушільної сили. У привідній системі враховано динамічні властивості швидкодіючого регульованого електропривода за системою перетворювач частоти-асинхронний двигун зі смугою пропускання контуру частоти обертання до ста радіан за секунду. Знайдено, що замкнений контур потужності за нелінійною корекцією описується передатною функцією з характеристичним рівнянням третього порядку зі змінними коефіцієнтами. Це дозволяє безпосередньо використати параметри діаграми Вишнеградського для оцінки якості керування. Досліджено вплив на коефіцієнти Вишнеградського параметрів системи керування, що дозволило виділити області монотонного, аперіодичного, періодично-збіжного та розбіжного перехідних процесів. Встановлено розташування на діаграмі Вишеградського зон перехідних процесів системи керування, що контролює потужність руйнування породи. Знайдено розташування ліній однакових значень ступенів стійкості та реакція замкненого контуру потужності за збуренням при настроюванні контуру частоти обертання на модульний та симетричний оптимуми за нелінійною корекцією потужності. Знайдено значення дискримінанту залежно від сполучення величин завдання на потужність руйнування та моменту опору на шарошковому долоті, що дозволяють отримати стійкі перехідні процеси. Встановлено, що запропонована корекція збільшує демпфуючу здатність усієї системи керування. Доведено, що при замиканні у привідній системі обертання поставу зовнішнього контуру регулювання за потужністю реалізується алгоритм керування процесом шарошкового буріння, при якому забезпечуються параболічні механічні характеристики на долоті при руйнуванні міцних гірських порід. Це призводить до роботи шарошкового долота в режимі ресурсозбереження.

Наукова новизна. Уперше досліджено вплив нелінійної корекції електромеханічної системи обертання бурового постава на якість керування контуру швидкості шарошкового долота.

Практична значимість. Отримані результати дозволяють за початковими даними об’єкта керування розрахувати настроювання регулятора зовнішнього контуру та оцінити показники якості контуру керування потужністю електромеханічної системи обертання бурового постава.

Список літератури / 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.

2012_4_khilov
2013-08-13  370.12 KB  1572

• Наступна >