НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o055.pdf (1370.80Кб)

УДК 62-523.3

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

В статье поставлена и решена задача определения структуры и параметров автоматических регуляторов волновых процессов в длинных гидравлических линиях, применяемых в разных видах технических систем. Решение основано на регулировании выходного импеданса таким образом, чтобы его значение поддерживалось близким к значению волнового импеданса гидравлической линии.
Для принятого способа регулирования волновых процессов в гидравлической линии применена математическая модель, ранее разработанная авторами статьи и подтвержденная ими путем сравнения вычисленных с помощью модели частотных характеристик и полученных при испытаниях макета гидросистемы. Результаты математического моделирования представлены графиками изменения давлений в зависимости от частоты колебаний жидкости в гидравлической линии.
По результатам математического моделирования в статье предложены две схемы системы управления колебаниями в гидравлической линии. В одной схеме использован регулятор расхода с предварительно выбранной постоянной времени. Во второй схеме регулятор расхода снабжен звеном адаптивной настройки, алгоритм которой приведен в статье.
В заключительной части статьи даны этапы методики многокритериальной оптимизации для выбора практически оптимального регулятора.
Как постановка задачи, так и ее решение имеют научную новизну, способствующую развитию теории гидравлических систем. Представленный в статье материал, кроме того, имеет практическую ценность в связи с тем, при проектировании позволяет исключить недопустимые для гидравлических линий нагрузки.

1. Шорин В.П. Устранение колебаний в авиационных трубопроводах. М.: Машиностроение, 1980. 156 с .
2. Бутковский А.Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975. 568 с .
3. Шорин В.П., Гимадиев А.Г., Быстров Н.Д. Гидравлические и газовые цепи передачи информации. М.: Машиностроение, 2000. 328 с .
4. Попов Д.Н. Нестационарные гидромеханические процессы. М.: Машиностроение, 1982. 240 с.
5. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1987. 464 с.
6. Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах: пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1981. 248 с.
7. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 320 с.
8. Попов Д.Н., Сосновский Н.Г Расчет нестационарных процессов и уменьшение резонансных пиков давления при очистке гидросистем пульсирующим потоком жидкости // Вестник машиностроения. 1995. № 2. С . 22-28.
9. Попов Д.Н., Сосновский Н.Г. Динамические характеристики линий связи с распределенными параметрами для управления гидроприводами с дроссельным регулированием // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 9. С. 32-42. DOI:10.7463/0915.0810564
10. Методы анализа, синтеза и оптимизации нестационарных систем автоматического управления. Учебное пособие. / К.А. Пупков, Н.Д. Егупов, В.Г. Коньков, Л.Т. Милов, А.И. Трифонов. Под ред. Н.Д.. Егупова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. 684 с.
11. Боровин Г.К., Попов Д.Н. Многокритериальная оптимизация гидросистем. Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 94 с.
12. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Дрофа, 2006. 175 c.
13. Карпенко А.П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 446 с.
14. Боровин Г.К., Попов Д.Н. Вычислительный эксперимент в задачах оптимального проектирования управляемых систем с гидроприводами // Математическое моделирование. 2004. Том 16. № 6. С. 56-60.
15. Liu Baoding. Theory and Practice of Uncertain Programming, Physica-Verlag, Heidelberg, 2002. Russian version translated and published by LBZ Publisher, Moscow, 2005. P. 416.
16. Трубецков Д.И. Введение в синергетику: Хаос и структуры. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2014. 240 с.