ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДЕЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕСА МЕТАЛЛОБРАБОТКИ

RESEARCH OF ADAPTIVE SYSTEM OF LIMIT CONTROL OF METALWORKING PROCESS

Semyon Demeshko

студент, Department of Electric Drive and Automation of Industrial Installations, Komsomolsk-on-Amur State University,

Russia, Komsmolsk-on-Amur

Nelly Deryuzhkova

Scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, KomsoMolsky-on-Amur State University,

Russia, Komsmolsk-on-Amur

АННОТАЦИЯ

Данная работа посвящена исследованию системы предельного регулирования процессом металлобработки.

ABSTRACT

This work is devoted to the investigation of theory of operat limit control systems for the metalworking process.

Ключевые слова: адаптивное управление, процесс фрезерования, физика.

Keywords: control, milling process, physics.

Применение адаптивных систем управления процессом металлообработки позволяет сократить машинное время,повысить производительность и улучшить качество обработки поверхности [1, с. 44].

Различают адаптивные системы двух видов системы: предельного регулирования, оптимального управления.Системы предельного регулирования обеспечивают управление в заданных расчетных пределах.Системы оптимального управления направленны на достижение максимального или минимального показателя качества

Система предельного регулирования процессом фрезерования может быть реализованна на основе функциональной схемы , приведенной на рис.1

Рисунок 1. Функциональная схема системы предельного регулирования

Данная система предназначенна для стабилизации мощности резания с одновременным воздействием на два канала управления : систему управления электроприводом шпинделем(СУ ЭПШ) и на систему управления электроприводом подачи(СУ ЭПП). Электроприводы основных механизмов выполненны на базе комплектных электроприводов переменного тока с векторными системами регулирования [2, с. 51].

На основе функциональной схемы была разработанна математическая модель адаптивной системы предельного регулирования в среде Matlab Simulink, приведенная на рис. 2.

Модели систем управлений электроприводов сделаны на основе блока асинхронного двигателя Asynchronous Machine SI Units, блока инвертора напряжения Universal Bridge , источника питания DC Voltage Source и блока векторного управления (Vector Control), который включает в себя регуляторы скорости и тока, блоки расчета токов и потоков, углы положения и преобразования координат.

Рисунок 2. Математическая модель  адаптивной системы предельного регулирования

Результаты моделирования представлены на рис. 3. Здесь показаны изменения угловой скорости главного привода ω (рис. 3а), угловой скорости электропривода подачи ω (рис. 3б) и мощности резания Pz (рис. 3в).

На основе анализа динамических характеристик, установлено, что время переходного процесса при реакции системы на управляющий сигнал составляет 0,17 с. при перерегулировании 25 %, реакция системы на возмущающее воздействие составляет 0,3 с.

а- переходный процесс скорости привода привода подачи ; б – переходный процесс скорости привода главного движения; в – переходный процесс мощности резания

Рисунок 3. Переходные процессы основных параметров двухканальной адаптивной системы регулирования

Из анализа динамических характеристик следует , что исследуемая система предельного регулирования обеспечивает стабилизацию мощности резания. Показатель качества переходных процессов систем регулирования скорости основных электроприводов соответствует требованиям предъявляемым к динамическим характеристикам.

Список литературы:

1. Шапарев, Н.К., Автоматизация типовых технологических процессов и установок: учебник для вузов /Н.К. Шапарев, А.М. Корытин, Н.К. Петров, С.Н. Радимов. – 2-е издание., переработанное и дополненное – М.: энергоатомиздат,1988. -432
2. Дерюжкова, Н.Е., Расчеты по автоматизированному электроприводу металлорежущих станков : учеб. пособие / Н.Е. Дерюжкова, В.Ф . Горячев. - Хабаровск: ТОГУ, 1985. - 90 с.