Метод борьбы с взаимным нагружением приводов с помощью изменения закона управления

Авторы: Вдовин Д.А.
Опубликовано в выпуске: #9(50)/2020
DOI: 10.18698/2541-8009-2020-9-639
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты
Ключевые слова: гидроцилиндр, расход, перепад давления, математическая модель, кривошипно-ползунный механизм, гидравлический распределитель, взаимное нагружение, эталонная модель
Опубликовано: 19.10.2020

Рассмотрен гидропривод с раздельным управлением группами поршней. Найдены математические функции, описывающие изменения перепадов давления, соответствующие положительным моментам от каждого поршня при практически постоянном моменте на выходном валу. Разработан закон управления гидравлическими распределителями в режиме слежения за угловой скоростью. В законе управления учтена нагрузка на выходном валу, а также использована обратная связь по разнице реальных и эталонных перепадов давления. Выполнено математическое моделирование в программном пакете MATLAB для нелинейной модели гидропривода, с помощью которого доказана эффективность применяемого закона управления. Показано, что взаимное влияние поршней из разных групп было значительно снижено без ухудшения неравномерности вращения выходного вала при различных нагрузках.

Литература

[1] Тарасов О.И., Щербачев П.В. Разработка системы управления индукторным электродвигателем в следящем приводе на основе регулируемой гидрообъемной передачи. Наука и образование: научное издание, 2014, № 12. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_22794723_68540322.pdf

[2] Щербачев П.В., Тарасов О.И., Семенов С.Е. Энергоэффективность электрогидравлического привода в динамическом режиме. Современные проблемы науки и образования, 2014, № 6. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=16374

[3] Щербачев П.В., Тарасов О.И. Сравнительная характеристика малогабаритных гидравлической и механической передач. Современные проблемы науки и образования, 2014, № 6. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=16352

[4] Linjama Moscow, Huhtala K. Digital hydraulic power management system – towards lossless hydraulics. The Third Workshop on Digital Fluid Power, Tampere, 2010, pp. 5–22.

[5] Breidi F., Helmus T., Lumkes J. High efficiency digital pump/motor. FPIRC15. Chicago, 2015, pp. 23–26.

[6] Merril K., Breidi F. Simulation based design and optimization of digital pump/motors. ASME/BATH Symp. Fluid Power and Motion Control. Sarasota, 2013, pp. 122–130. DOI: https://doi.org/10.1115/FPMC2013-4475

[7] Rampen W. Gearless transmissions for large wind turbines – the history and future of hydraulic drives. artemisip.com: веб-сайт. URL: http://www.artemisip.com/wp-content/uploads/2016/03/2006-11-Gearless-Transmissions-Bremen.pdf (дата обращения: 15.06.2020).

[8] Armstrong B., Qinghui Y. Multi-level control of hydraulic gerotor motors and pumps. American Control Conf., 2006, pp. 4619–4626. DOI: https://doi.org/10.1109/ACC.2006.1657450

[9] Sniegucki M., Gottfried M., Klingauf U. Optimal control of digital hydraulic drives using mixed-integer quadratic programming. IFAC Proc. Vol., 2013, vol. 46, no. 23, pp. 827–832. DOI: https://doi.org/10.3182/20130904-3-FR-2041.00013

[10] Linjama M. Digital fluid power, state of the art. Proc. SICFP’11, Tampere, 2011, pp. 331–354.

[11] Linjama Moscow, Huhtala K. Digital pump-motor with independent outlets. Proc. SICFP’09, Linkoping, 2009, p. 16.

[12] Щербачев П.В. Разработка и исследование электрогидравлического привода с раздельным управлением группами поршней. Дисс. канд. техн. наук. М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017.

[13] Shcherbachev P., Vdovin D. Methods of dealing with mutual loading of joint hydraulic actuators. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 2019, vol. 589, art. 012023. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/589/1/012023

[14] Щербачев П.В. Электрогидравлический привод с дроссельным регулированием с повышенной энергоэффективностью. Наука и образование: научное издание, 2012, № 10. DOI: http://dx.doi.org/10.7463/1012.0465528

[15] Солодовников В.В., Шрамко Л.С. Расчет и проектирование самонастраивающихся систем с эталонными моделями. М., Машиностроение, 1972.