Бєляєв О. С. Синтез двомасової електромеханічної системи з нелінійним фрикційним навантаженням і квазінейрорегулятором

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі, пов'язаної з розробкою нової та удосконаленням існуючих методик синтезу квазінейрорегулятора для двомасової електромеханічної системи з пружним кінематичним зв’язком і нелінійним фрикційним навантаженням, що забезпечує усунення фрикційних автоколивань. Об’єкт дослідження – динамічні процеси у двомасовій електромеханічній системі з від’ємним в’язким тертям та синтезованим квазінейрорегулятором, що усуває фрикційні автоколивання. Предмет дослідження – двомасова електромеханічна система з пружним зв’язком та фрикційним навантаженням і квазінейрорегулятором, представлена у модифікованих узагальнених безрозмірних параметрах. Мета роботи – створення методики синтезу у модифікованих узагальнених безрозмірних параметрах двомасової електромеханічної системи з пружним кінематичним зв’язком і нелінійним фрикційним навантаженням та квазінейрорегулятором, що забезпечує усунення фрикційних автоколивань. За результатами досліджень отримано наступні наукові результати: – розроблено математичну модель двомасової електромеханічної системи в модифікованих узагальнених безрозмірних параметрах з урахуванням фрикційної нелінійності та квазінейрорегулятором; − на основі методу D-розбиття отримано аналітичні співвідношення для визначення меж стійкості систем, що дозволило перевірити роботу системи на межі стійкості при виниканні фрикційних автоколивань; – виведені аналітичні співвідношення для розрахунку вагових коефіцієнтів квазінейрорегулятора у модифікованих узагальнених безрозмірних параметрах, які забезпечують задані показники регулювання (при переміщенні робочої точки по падаючій ділянці механічної характеристики фрикційного навантаження) та стійкість системи; – запропоновано структуру квазінейрорегулятора із значеннями його вагових коефіцієнтів за одержаними аналітичними співвідношеннями, яка забезпечує усунення фрикційних автоколивань із використанням лише однієї координати для зворотного зв’язку – швидкості другої маси; – результати моделювання у середовищі MATLAB/Sіmulіnk розімкненої та замкнутої системи з квазінейрорегулятором у типових режимах роботи підтвердили адекватність результатів теоретичним положенням роботи та фізичній сутності досліджуваних динамічних процесів. Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному: – розроблена методика синтезу квазінейрорегулятора забезпечує можливість впровадження керування у промислових системах автоматизованого електроприводу, де суттєво проявляються пружні властивості кінематичних зв’язків та наявність падаючої ділянки механічної характеристики навантаження (при юзі, проковзуванні та ін.). Квазінейрорегулятор, синтезований за розробленою методикою, забезпечує усунення фрикційних автоколивань, які є неприйнятними в умовах експлуатації; – використання модифікованих узагальнених безрозмірних параметрів забезпечує можливість використання запропонованої методики для широкого класу електроприводів машин і механізмів; – створена в роботі комп’ютерна модель у середовищі MATLAB/Sіmulіnk може бути використана при проектуванні систем електропривода з квазінейрорегулятором; – результати комп’ютерного моделювання та аналітичні висновки можуть бути використані у навчальному процесі технічних університетів у курсах з автоматизації, теорії керування та електромеханічних систем електропривода.