автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка системы автоматического регулирования угловой скорости электропривода главного движений токарно-карусельного станка

б од

На правах рукописи

ШРЛИН Алексей Георгиевич

и

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ ТОКАРНО-КАРУСЕЛЬНОГО СТАНКА

05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учэиой степени кандидата технических наук

Краснодар 1995

Работа выполнена ческом университете.

в Кубанском государственном технологи-

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

ДОБРОБАБА Ю.П.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

ЧАЙКИН В.П.

кандидат технических наук, доцент ТРОШН в.в.

Ведущее предприятие - Совместное Российско-Германское

предприятие "Седин-Шисс" (г.Краснодар)

Защита диссертации состоится "Ш' к^лф-х 1995 г. в час. на заседании диссертационного совета

К 063.40.05 Кубанского государственного технологического университета (г.Краснодар, уд. Красная, 135, ауд. 80).-

С диссертацией мсшно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета -350072, Краснодар, ул. Московская, 2.

Автореферат разослан "Аг' г.

Ученый секретарь диссертационного совета К 053.40.06, к.т.н., доцент В.И.Лойко

СЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Расширение технологических возшшюстей металлорежущих станков, и в первую очередь многоцелевых станков, обеспечивающих возможность проведения на одном станке различных технологических режимов с использованием современного инструмента, связано в настоящее время с улучшением динамических свойств и увеличением функциональных возможностей электропривода (Ш) главного движения (ГД). Динамические свойства 31 современных металлорежущих станкоз, в том числе и токарно-карусельных, не всегда позволяют обеспечить сложные взаимосвязанные перемещения формообразования и требуемую точность обработки деталей, которые характеризуются относительной погрешностью 10~4 + 10~б. Это обусловленно тем, что ЗПГД выполнены на базе двукратноинтегрирущей системы автоматического регулирования (САР) угловой скорости и синтезированы методом последовательной коррекции без учета упругости валопровода, внутренней обратной связи по ЗДС электродвигателя, изменений тока возбуждения электродвигателя при двухаонном регулировании угловой скорости, вариаций передаточного числа редуктора и приведенных значений момента инерции механизма и жесткости валопровода. Поэтому актуальна задача по разработке САР угловой скорости ЗПГД токарно-карусельного станка (ТКС) с улучшенными динамическими свойствами.

Целью работы является повышение точности и чистоты обработки деталей за счет создания САР угловой скорооти ЗПГД ТКС, обладающей улучшенными динамическими свойствами.

Поставленная цель требует решения следующих задач.

1. Разработка и исследование математической модели силовой части ЗПГД ТКС.

2. Разработка и исследование САР угловой скорости ЭПГД

ТКС.

3. Экспериментальная проверка полученных закономерностей и работоспособности САР угловой скорости ЗПГД ТКС.

Методы и средства выполнения исследований. Для решения поставленных в диссертационной работе задач использован аппарат теории автоматизированного электропривода, автоматического управления, дифференциальных уравнений с переменными козффици-

ентами. В основу экспериментальных исследований в работе положены методика определения параметров силовой части ЗПГД ТКС и методика экспериментального исследования САР угловой скорости ЗПГД станка на стенде с имитацией процесса резания.

В соответствии с поставленной целью в диссертации получены новые научные результаты.

1. Математические модели силовой части ЗПГД ТКС, в которых учтены: внутренняя обратная связь по ЭДС электродвигателя; изменения коэффициента электродвигателя при двухзонном регулировании его угловой скорости; вариации приведенных значений момента инерции механизма, жесткости валопровода и передаточного числа редуктора (два последних для ЗПГД ТКС с упругим ва-лопрозодом); а такхе их математические модели в преобразованном виде, в каналах управления которых отсутствуют нелинейности.

2. Критерий оценки влияния вариаций параметров силовой части ЗПГД станка на ее динамические свойства.

3. Аналитическая зависимость амплитуды пульсаций угловой скорости планшайбы в установившемся реииме, которые обусловлены кинематическими погрешностям! механических передач, от параметров силовой части ЗПГД станка.

4. Методика формирования переходных характеристик силовой части ЗПГД металлорежущего станка.

5. Критерии оценки динамических свойств типовых САР угловой скорости ЗПГД металлорежущих станков. Методика настройки типовых САР угловой скорости ЗПГД металлорежущих станков на основе этих критериев.

6. САР угловой скорости ЗПГД ТКС как с идеальным, так и с упругим валопроводами, имеющие ограниченную чувствительностью к внешним (момент сопротивления ЗП) и внутренним (вариации коэффициента электродвигателя, приведенных момента инерции механизма, жесткости валопровода и из-за кинематических погрешностей механических передач для упругого валопровода) возмущениям с улучшенными динамическими свойствами.

7. Методика определения параметров силовой части ЗПГД металлорежущего станка.

8. Стенд для экспериментального исследования ЗПГД металлорежущего станка с имитацией процесса резания.

9. Методика исследования САР угловой скорости ЗПГД металлорежущего станка при вариации параметров его силовой части.

Практическая ценность работы определяется тем, что разработанный ЗПГД ТКС с ограниченной чувствительностью к внешним.и внутренним возмущениям позволяет повысить точность и чистоту обработки деталей. Оценка влияния на динамические свойства силовой части ЗПГД станка ее параметров и зависимость амплитуды пульсаций угловой скорости механизма в установившемся режиме, обусловленных кинематическими погрешностями механических передач, от параметров силовой части НПГД станка могут использоваться для анализа и синтеза электромеханических систем. Обе САР угловой скорости ЗПГД металлорежущего станка с улучшенными свойствами могут использоваться в электроприводах машин, изменения параметров силовой части которых в процессе работы отрицательно влияют на точность организации заданного движения. Методика формирования переходных характеристик силовой части электропривода главного движения используется на кафедре электроснабжения промышленных предприятий (ЗПП) Кубанского государственного технологического университета (КубГТУ) в лабораторной работе N 05.6 "Исследование переходных процессов электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения и упругим валопроводом при ступенчатых внешних воздействиях" по дисциплине "Электропривод", которая внедрена а учебный процесс для студентов всех форм обучения специальности 10.04 - "Электроснабжение промышленных предприятий". Результат ты диссертационной работы:

- методика синтеза САР угловой скорости ЗПГД металлорежущих станков, имеющих ограниченную чувствительность к внешним и внутренним возмущениям, как с идеальным, так и с упругим валопроводом;

- методика исследования САР угловой скорости ЗПГД металлорежущих станков с имитацией процесса резания;

- методика настройки типовых САР угловой скорости ЗПГД металлорежущих станков;

- методика определения параметров силовой части ЭПГД металлорежущего станка

приняты к использованию при наладке электроприводов металлорежущих станков на ДАООТ Краснодарский завод "Нефтемаш". Методика и стенд для экспериментального исследования НПГД металлорежущего станка использованы при выполнении научно-исследовательской работы "Совершенствование технологии и улучшение качества продукции путем модернизации электроприводов станков первой группы механического цеха", выполняемой на кафедре НШ по хоздоговору N 2.41.02.12-94.

К защите представляются следующие основные положения.

1. Математические модели силоеых частей ЭПГД ТКС как с идеальным, так и с упругим валопроводами и их преобразования.

2. Критерий оценки влияния вариаций параметров силовой части ЗПГД станка на ее динамические свойства.

3. Аналитическая зависимость амплитуды пульсаций угловой скорости планшайбы в установившемся режиме, обусловленных кинематическими погрешностями механических передач, от параметров силовой части ЭПГД станка.

4. Методика формирования переходных характеристик силовой части ЗПГД металлорежущего станка.

5. Критерии оценки динамических свойств типовых САР угловой скорости ЗПГД металлорежущих станков. Методика настройки типовых САР угловой скорости ЗПГД металлорежущих станков на основе этих критериев.

В. САР угловой скорости ЗПГД ТКС как с идеальным, так и с упругим вагапрозодами, имеющие ограниченную чувствительность к внешним и внутренним возмущениям, с улучшенными динамическими свойствами.

7. Методика определения параметров силовой части ЗПГД металлорежущего станка.

8. Стенд для экспериментального исследования ЗПГД металлорежущего станка с имитацией процесса резания.

9. Методика исследования САР угловой скорости ЭПГД металлорежущего станка при вариации параметров его силовой части.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложе-

ш и обсуддены: на научных семинарах кафедры электроснаОпенкя промышленных предприятий КубГТУ (1993 - 1935 гг.); па научно-практической конференции "Повышение эффективности работы систем электроснабжения и электрооборудования Кубани", состоявшейся 18-20 апреля 1995 года на кафедре электроснабяения промышленных предприятий КубГТУ.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 18 печатных работ и получено 2 положительных решения по заявкам на выдачу патентов на изобретение.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, , четырех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена н'а 162 страницах, включая 4 таблицы и 62 рисунка. Список литературы содержит 89 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проблемы, определена цель исследований, представлены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертационной работы посвящена обзору литературы и постановке задач исследовании.• Рассмотрены особенности обработки деталей на ТКС. Приведены кинематическая и расчетная схемы силовой части ЗПГД ТКС, рассмотрены особенности электромеханической систеш станка.

Проведен анатаз принципов построения ЗПГД металлорежущих станков и улучшения их динамических свойств.

Вторая глава посвящена разработке и исследованию математической модели силовой части ЗПГД ТКС и исследованкэ типовых САР угловой скорости ЗПГД металлорежущих станкоз.

Поскольку ЗПГД выполняется редугггоркш или безродуктср-кым, разработз2ш две математичеасие модели сиговой части ЗПГД как с идеальным (для безредуктсряого), та« п с упругим аалоп-роводсм.

Матемаикеская модель силовой части Е1ГД ТКС описывается

ураЕпешпл/л

- в -

йи

ия - Е + 1?Д'1Я + Ья-

Л

Цв - Н2-1Е + Цв-

Л

(1Ы1

к-12-1я » Му + Ла-

сЬо

(1 + 0.1) -Му » Не + (1 +

(1)

- » (1 + Сз) -Су- [(¡»1 - (1 +е1)-И2];

Л Е «

где приняты следувдле обозначения:

ия, ив - нааряления, приложенные соответственно к якорной цешз и цепи возбуждения.электродвигателя;

Кд, - сопротивления соответственно якорной цепи и цепи возбуждения электродвигателя;

Ья, - индуктивности соответственно якорной цепи и цепи возбуждения электродвигателя;

1Я, - токи соответственно якорной цепи и цепи возбуждения электродвигателя;

Е - ЗДС электродвигателя;

к - коэффициент электродвигателя;

Л«, 32 ~ приведенные моменты инерции соответственно электродвигателя и планшайбы;

(¡>1, иг - угловые скорости соответственно электродвигателя и . планшайбы (механизма);

Му, Мс - моменты ЗП соответственно упругий и сопротивления;

Су - приведенное значение коэффициента упругости валопро-вода;

Ф2 - Угол поворота механизма;

Н - приведенное значение тесла аубьев венечной шестерни; «1 - коэффициент, учитывающий пульсации передаточного числа редуктора иэ-за наличия кинематических погрешностей механических передач; Л1 - амплитуда пульсаций передаточного числа редуктора; йг - коэффициент, учитывающий изменение приведенного значения момента инерции механизма при переключении ступеней редуктора и при обработке деталей с различны* моментом инерции; кз - коэффициент, учитывающий изменение приведенного'значения жесткости вааопровода при переключении ступеней редуктора.

Математическая модель силовой части ЗПГД ТКС с идеальным валопроводом описывается системой дифференциальных уравнений, ■кэторые получаются из (1) при следующих допущениях: Су = « и 11 » 0.

На рис.1 представлена структурнач схема силовой части ЗПГД ТКС в преобразованном виде, где приняты следующие сбозна-?ош: Цаозм » Е + Кя'1я " возмущающее напряжение; Мзогм1 » = Му + к - Описи - 1а)- первый возмущающей момент; « (1+а1)*(1+«з )-И2 - аз-«! - условная угловая скорость ЗП;

■Ьозы2 » 15с -й!'Му +Й2' - ВТОРОЙ ВОЭНущгаЩКИ МОНЭНТ;

Свози - («нем - он) •Ь - возмущающая ЭДС электродвигателя; 1впем. «неи - номинальные соответственно ток в цепи возбуяде-пш и скорость электродвигателя; р - комплексный параметр пре-эбразования Лапласа.

На рис.2 представлена структурная схема силовой части ЗПГД ТКС с идеальным валопроводом в преобразованном виде, где ю сравнению с рис.1 приняты следующие обозначения: Массы » :*(1в«ом - + «2-- возмущающий момент.

Из структурной схемы рис.1 видно,, что ' в сидозой части !ПГД станка с упруг ¡и валопроводом по основному каналу управления "напряжение, приложенное к якорной цепи электродвнгате-¡я, - угловая скорость механизма" отсутствуют нелинейности и иеются четыре перекрестные связи по возмущающему напряженка, о первому возмущающему моменту, по условной угловой скорости

Структурвая схема скювой часта электропривода гаааного хвюеша токарно-карусмавого ставиз

в щжобрпаовяилоы виде

Структурная схема силовой части электропривода глазного движения тскарно-клруселъного станка с идеальном валопроводом б преобразованном виде

ЗП, по второму возмущающему моменту. На структурной схеме рис.2 показано, что по основному каналу управления "напряжение, приложенное к якорной цепи электродвигателя, - угловая скорость электропривода" отсутствуют нелинейности и имеются две перекрестные связи по возмущающему напряжению и по возмущающему моменту. По каналу управления, на рис.1-2, "напряжение, приложенное к цепи возбуждения электродвигателя, - ЗДС электродвигателя" также отсутствуют нелинейности и имеются две перекрестные связи по падению напряжения на актином сопротивлении цепи возбуждения электродвигателя и по его возмущающей ЗДС.

Интегральная квадратичная оценка отклонения угловой скорости планшайбы от угловой скорости двигателя выглядит следующим образом:

3--. (2)

2* (1 -Н?з)-Оу1?я

Зависимость амплитуды колебаний угловой скорости механизма в установившемся режиме, которая обусловлена наличием кинематических погрешностей механических передач, без учета вариаций момента инерции механизма, жесткости валопровода и коэффициента электродвигателя имеет вид:

I// \2 < КяМс \2 йВ2 - Д1-К11----Н2-о22ср1 -I - ! +

Су / V с2 /

г/ Ья с2 ч Н -I2 ( НаМс \2 + 11-+- | -М-агср-----Мэ-о3йсс>1 • I- | -

^ Ел Ня-Су-' Су Ея * к с2 '

Шс г \2 - 2---с-2ср + II —--'О^йср +

с2 V ? '

ДпН \2 \0'5 /Г / + !--• <11 - ! - * - + ■

V с2 / / М Ч с2 с2

3& \ 1-я-Ы2 1* + - |-Ы2-«22Ср +--Н4-и42ср1 +

Су 1 СуС2 -1

\2л-0'5 I

+ |--}1.6>2ср---Ы3-Ь>32ср1 > I (3)

С2 СуС2 >!

Она доказывает, что амплитуда колебании угловой скорости механизма £ установившемся режиме увеличивается при больших угловых скоростях.

Определены значения сопротивления, индуктивности и момента инерции электродвигателя

4-6°'5 с2 ч

Кя ---- ; I

9 Рг-су}0'8 > (4)

2 с2 I

1я - - • — ; -Ь » 0,5-32, 1

9 Су

при которых силовая части ЗП обладает рациональными переходными характеристиками.

При исследовании типовых САР угловой скорости ЗПГД станка как с идеальным, так и с упругим валопроводом определено, что они устойчивы при выполнении соответственно условий: Л1+(1+сг)-Л2

з--> 1; (Б)

(1-й&) • игктг)

1 5Су 1+Й2 БСу 1+й2 1+&2 5Су

1-64 2Лг 1-С4 23± 1+оз 1+аэ 232

1+А2 5су 2Е

----ТЦ.2 > — , (6)

1+аЗ 23г 54

3*=

- и -

где ец - коэффициент, учитывающий изменение тока возбуждения электродвигателя при двухзонноы регулировании.

Полученные зависимости использованы при разработке методики настройки типовых САР угловой скорости ЗПГД станков.

■ Проведен анализ влияния вариаций тока возбуждения электродвигателя и момента инерции механизма на динамические свойства типовой САР угловой скорости ЗПГД станка как с идеальнш, гак и с упругим валопроводом. В результате цифрового моделирования определены максимальная динамическая ошибка регулирования угловой скорости механизма Дш и время регулирования М. при различных значениях тока возбуждения, момента инерции механизма и жесткости валспровода при ступенчатом возмущении по нагрузке. В результате регрессионного и корреляционного анализов золучены уравнения регрессий Дш=:Г(Л2), Д^Шг), Дм>«Г(1а), ^-Г (1а) и установлено, что жесткость газопровода не влияет на ¡динамические показатели системы. Анализ этих зависимостей показывает, что при увеличении приведенного момента инерции механизма динамическая ошибка регулирована угловой скорости уменьшается, а время регулирования увеличивается, при уменьшении тока возбуждения от Ьксм до 0,512Н~,1 увеличивается время регулирования и динамичегасая ошибка регулирования угловой скорости механизма.

Определена аналитическая зависимость амплитуды пульсацзш углевой скорости механизма, обусловленных кинематическими погрешностями механических передач, от параметров тггповой СА? уг-"сеой скорости ЗПГД мэталлорекусэго станка с упругкн валопро-зодсм.

Третья глаза посвящена вопроогм разработке! я исследования :АР угловой скорости НПГД ТКС с улучшенными дпяЕЛчеасйС! лсйстваьш.

На рис.3 представлена структурная схема САР угрозой скорости ЗПГД ТКС с идеальным валопрезодом, где по сразнеппэ о ркс.1 приняты сл едущие обозначения:

^о. кп, км - коэффициенты обратных связей соответственно по зогмушатацей ЗДС, по возмун£юц=}зу напрляегют, по вогмущаэдеыу моменту;

•SO (.А

«â.

р

Е2

t-

В

ой

(во ou •S Ci

SI

S3

он ид

:в, хн, Тм - постоянные времени гибких обратных связей по возмуздЕЩЦУ соответственно ЗДС, напряженно, моменту;

■а. Тт, Тс - постоянные времени гибких обратных связей соответственно по ЗДС, по току якоря, па скорости;

Ьв. иЭс. Ив? - задающие напряжения контуров соответственно ЗДС, скорости, тока;

}упю, иуПра - напряжения управления тиристорзыми преобразователями в цепях соответственно якоря и еоз-буядения;

■^иро» Чирт,

]ИЙС - напряжения выхода итегралькых составляющих

регуляторов, соответственно ЗДС, тока, скорости;

Царе - напряжения выхода апериодических составляющее соответственно корректирующего эвена и регулятора скорости; - напряжение выхода положительной компенсационной обратной езязи по возмущающему моменту;

¿2* - условная угловая скорость механизма;

12* - первая производная условной угловой скорости

механизма;

|>2* - вторая.производная условной угловой скорости

механизма;

Зрв» Зрт. Вро - динамические коэффициента регуляторов соответственно ЗДС, тока, скорости;

Сра, хРт, ТрС - постоянные времени интегрирования . регуляторов соответственно ЗДС, тока, скорости;

ГрС - постоянная времени дифференцировали регулято-

ра скорости;

Гц. - постоянная времени ткрксторпых преобразовате-

лей;

*тп» кТпз - коэффициенты тирнстсркых преобразователей в цепях соответственно якоря п возбуждения;

<сэ, кот. ксс - коэффициенты обратных связей соответственно

по ЗДС электродвигателя, току, скорости; -Са - постоянная времени апериодического авека в ре-

гуляторе скорости; Та - постоянная времени апериодических звеньев в

цепях обратных связей и датчиков возмущающих координат. При выполнении условий

21*. коа-к-ь^ом-Т^ \

Вра " - ; ке - - ; I

ктпв-коа-к-б)ыои-ТМ. 2ЬВ > (7)

I

Тра ■= Тр.; Тс » Тд; Хе « Тд >

передаточная функция контура ЗДС электродвигателя по управляющему воздействию принимает эталонный вид Е(Р) 1 1

(8)

иао(р) коа 0,5Тд2•р2+Тц•р+1 При выполнении условий

21.я кот-Тд \

Врт -- ; кн - ; |

ктп-кот-к-Тд 2ЬЯ ) (9)

I

■Срт = ТД ; тт - Тд ; ХН - Тд /

передаточная функция контура тока по управляющему воздействию принимает эталонный вид 1я(р) 1 1

- ----. (10)

и3т(р) кот 0,5Тд2•р2+Тд •р+1

Если принять, что в цепях обратных связей и датчиков возмущающих координат дифференциальные звенья не обладают инерционностью (Та-О), то при выполнении условий

2коТ-(Л1+Л2) кос-ТД 1 \

Врс - - ; ки = - ; Та « — Тд ; |

кос-к-¡вном'ТД 2(Л1+Л2) 4 } (11)

I

Трс - ТД; Трс - 0,БТд; Тс - Тд; Хм - Тд /

гередаточная функция контура угловой скорости ЗП по упрсвллэ-зему воздействию принимает эталонный вид ¡¿(р) 1 1

—— --- } • (12)

и-с(р) кое (1/8) Т)13 • р3+ (1/2) Т|12 • р2+ТЯ-р+1 1 передаточная функция по возмущающему воздействию равна пуха.

На рис.4 представлена структурная схема САР утлого:! скорости ЗПГД ТКС с упругим валопроводом, где по сравнена с [редвдущими рисунками приняты следующее обозначения: с1» Тс2, Тез - постоянные Бремени производных по скорости «ответственно первой, второй к третьей.

. Синтез козтуроз ЗДС и тока выполнен аналогично прэдадзщей ¡АР. Если принять, что в цепях обратных связей и датчиков воз-угдацк координат дифференциальные звенья' ив оЗаадгэт яверца-■ппсстьэ (Та~0), то при ветохкении услоз:й

6ikor-Ji-Jo

Spc

"CG

k-bnOM-Cy-Tfi3

Км

Иос-СуТ{13

G4JfJo

i

} (13) I

Tpc « Ту. ; Трс - (1/2) Tu ; Tel ° T¡i ; tM - Tu ;

I I

Tzc2 - (1/2)Tu2 ; Т3сз « (1/8)Tu3 ; .Ta - — Tp, /

16

ередаточная функция контура угловой скорости '*ехаш*г-чз по убавляющему воздействию принимает эталонный вид И2(Р) 1 1

изс(р) кос (1/Ю24)Тя5-Р5+(1/54)Т}14-Р4-Ь

-» -, (14)

+ (1/8)Тр.3-р3К1/2)Тц2'Рг+Ти-Р+1

передаточная функция по возмущающему воздействия равна нулэ.

В результате цифрового моделирования разработанных САР глозой скорости ЗПГД станка как с идеальным, та: и с упругим

Структурная схема САГ угловой скорости электроприпода глазного двияеняя металлорежущего станет

\С1

Р«им(Р)

Рис.4

алопроводом определены постоянные времени апериодических веньез в цепях обратных связей, а также датчиков возыущатщх оординат соответственно равные Та=0,001 с и Та=0,0001 с, поучены уравнения регрессий Дш-ПЛг), (Лг), ¿1» (12) и установлено, что жесткость валопровода не влияет на инамические показатели системы. Анализ полученных результатов одтверждает, что предложенные САР обладают улучшенными дина-ическими свойства!® по сравнению с типоеыми. Снижены на поря-ок, а в ряде случаев и более, как динамическая ошибка регули-ования угловой скорости, тач и время регулирования. Подтвер»-ено, что названные САР обладают меньшей чустЕИтельностьи к эриациям параметров силовой части Ш по сравнению с типовыми.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям заработанных САР угловой скорости ЗПГД ТКС.

Параметрический синтез САР углоЕСй скорости ЗПГД метглло-гжущего станка требует определения параметров его силовой асти. Их определение произведено по кривым разгона, которые редставлявт собой зависимости угловой скорости механизма от ремени.

В связи с отсутствием возможности каким-либо образом на-эсить идеальное ступенчатое возмущение по нагрузке для зкспе-шентального исследования динамических показателей ЗП разра-этан стенд с имитацией процесса резания. Он позволяет нано-1ть ступенчатое возмущение по нагрузке при различных значени-с жесткости валопровода, тока возбуждения электродвигателя я змента инерции механизма.

В результате экспериментального исследования установлена (екватность математических моделей объектам исследования, щтверждены правильность теоретических выводов, полученных на ;нове цифрового моделирования, работоспособность созданных -V?, а также их ограниченная чувствительность к внутренним я [вашим возмущения«.

Основные результаты теоретических и экспериментальных ¡следований САР угловой скорости ЗПГД ТКС заключается в сле-кщем:

1. Созданы математические модели силовых частей ЗПГД ТКС

так с идеальным, так и с упругим валопроводами. Определен критерий оценю: влияния вариаций параметров силовой части ЗПГД станка на ее динамические свойства. Получена аналитическая зависимость амплитуды пульсаций угловой скорости планшайбы в установившемся режиме, обусловленных кинематическими погрешностями -механических передач, от параметров силовой части ЭДГД станка. Разработана методика.формирования переходных характеристик силовой части ЗПГД металлорежущего станка.

2. Исследование типовых САР угловой скорости ЗПГД металлорежущего станка показывает, что вариации параметров их силовой части являются источником дополнительного движения, которое нежелательно и может привести к неустойчивости системы. Предложены методики настройки типовых САР ЗПГД металлорежущих станков.

3. Разработаны САР угловой скорости ЗПГД металлорежущего станка как с идеальным, так и с упругим валопроводом, обладающие ограниченной чувствительностью к внешним и внутренним возмущениям.

4. Разработан стенд для экспериментального исследования ЗПГД станка. Экспериментально подтверждена правильность теоретических положений и работоспособность САР углоеой скорости ЗПГД металлорежущего станка с улучшенными динамическими свойствами.

По материалам диссертации- опубликованы следующие работы:

1. Исследование электропривода с переменным моментом инерции / Ю.П.Добробаба, С.В.Нестеров, В.В.Деменьтьев,

A.Г.Мурлин // Прикладные задачи энергетически и электротехнических систем: Труды КП ВНТОЗ. Краснодар, 1930.-С.39-41.

2. Лабораторный стенд электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения / Ю.П.Добробаба, С.В.Нестеров, А.Г.Мурлин, В.А.ЭДурлина, А.Д.Попов, В.В.Шэлехов,

B.С.Стуконог // Информ. листок N 185-33, Краснодар, 1993.

3. Добробаба Ю.П., Нестеров C.B., МурлинА.Г., Мурлина В.А. Исследование параметрических колебаний в двухмассовой электромеханической системе с переменным моментом инерции механизма. СИФ ИнаЯРМЗЛЕКТРО, б.ук. ВИНИТИ "Деп. научк.-работы",

093, N 5-ЭТ93.

4. Добробаба Ю.П., Нестеров C.B., Мурлия А.Г., Мурлина .А. Исследование параметрических колебаний в двухмассовой лектромеханической системе с переменным моментом инерции ме-анизма без учета влияния электромагнитной постоянной времени яектропривода. СИФ ИНФОРМЗЛЕКТРО, б.ук. ЕИНИТИ "Деп. научн. зботы", 1993, N 6-этЭЗ.

5. Системы автоматического управления движением исполни-?лышх органов промышленных механизмов / Ю.П.Добробаба, .В.Нестеров, А.В.Мартыненко, Т.А.Лактионова, В.В.Муратова, .Г.Мурлин, В.А.Мурлина, В.А.Золотарев // Тезисы до!сладов задания Головного совета по машиностроению. Оборудование (ма-шы, аппараты и материалы) для переработки сельскохозпйствен-зй продукции. Краснодар, 1993.-С.52-53.

6. Добробаба ».П., Мурлкн А.Г., Мурлина В.А. Синтез поли-гаариантной САР угловой скорости электропривода с переменным 5M9HTOM икерцзш механизма. С11Ф ИНФОВЯЛЕКТРО, б.ук. ВИНИТИ [еп. научн. работы", 1393, N 11-эт93.

7. Добробаба Ю.П., Мурлин А.Г., Мурлина В.А. Исследование [ияния переменного момента инерции механизма на динамику ¡укратноинтегрирующей САР угловой скорости электропривода. СИФ ¡ФОРМЗЛЕКТРО, б.ук. ВИНИТИ "Деп. научн. работы", 1993, К :-эт93.

8. Добробаба Ю.П.Мартыненко A.B., Мурлин А.Г., Мурлина А. Исследование установившегося режима параметрических коле-ний, обусловленных наличием кинематических погрешностей ме-нических передач, в полиинвариантной САР угловой скорости ектродвигателя глазного движения ыеталлоре;хущего станка. S ИНФСРМЗЛЕКТРО, б.ук. ВИНИТИ "Деп. научн. работы", 1993, 43-эт93.

9. Добробаба Ю.П., Булавинцева О.Н., Мурлин А.Г., Мурлина А. Анализ влияния вариаций значений момента инерцш! механиэ-

и жесткости валопровода на динамику лолшизариантной САР позой стрости электродвигателя главного движения металлоре-цего станка. СИФ ИНФОРМЗЛЕКТРО, б. ук. ВИНИТИ "Деп. научн. Зоты", 1993, N 44-ЗТ93.

10. Добробаба Ю.П., Мурлин А.Г., Мурлина В.А. Синтез полиинвариантной САР угловой скорости электродвигателя главного движения металлорежущего станка. СИФ ИНФ0РМЗЛЕКТР0, б.ук. ВИНИТИ "Деп. научн. работы", 1993, N 45-эт93.

11. Добробаба Ю.П., Мурлин А.Г., Мурлина В.А. Оценка влияния параметров электропривода на его динамику при упругости валопровода. СИХ ИНФОВШЕКТРО, б. ук. ВИНИТИ "Деп. научн. работы", 1993, N 46-эт93.

12. Добробаба Ю.П., Мурлин А.Г., Мурлина В.А. Синтез полиинвариантной САР углоеой скорости электропривода главного движения металлорежущего станка с идеальным валопроводом. СКФ ИНФОРМЭЛЕКТРО, б.ук. ВИНИТИ "Деп. научн. работы", 1993, N 54-ЭТ93.

13. Добробаба Ю.П., Мурлин А.Г., Мурлина В.А. Исследование параметрических колебаний в двухмассовой электромеханической системе, обусловленных наличием кинематических погрешностей механических передач. СИФ ИНФОРМЭЛЕКТРО, б.ук. ВИНИТИ "Деп. научн. работы", 1993, N 55-эт93.

14. Стенд для исследования полиинварианткых САР угловых скоростей электропривода с двигателем постоянного тока / Ю.П.Добробаба, Т.А.Лактионова, А.Г.Мурлин, В.А.Мурлина, Г.А.Кошкин // Информ. листок Н 212-94,. Краснодар, 1994.

15. Добробаба Ю.П., Мурлин А.Г., Мурлина В.А. Полиинвариантная система автоматического регулирования угловой скорости электропривода. Изв. вузов. "Пищ. технолог.", N 1-2, 1994.-С.63-70.

13. Методика определения параметров электропривода постоянного тока с нагрузкой типа вязкого трения на валу механизма и упругим валопроводом / Ю.П.Добробаба, А.Г.Мурлин, В.И.Ниче-пуренко, П.И.Усалка, В.М.Карим // Тез. докл. научн.-практ. конф. Повышение эффективности работы систем электроснабжения и электрооборудования Кубани. Краснодар, 1995.-C.2l.

17. Мурлин А.Г. Полкинваризнтная САР угловой скорости электропривода главного движения металлорежущего станка., Тез. докл. научн.-практ. конф. Повышение эффективности работы систем электроснабжения и электрооборудования Кубани. Краснодар,

995.-С.26.

18. Мурлин А.Г. Цифровое моделирование псшяшвариантной АР угловой скорости электропривода главного дккения г'этадло-ежущего станка с идеальным валопроводом.Тез. докл.- на-чн.-практ. конф. Повышение эффективности работы систем глест-оснабжения и электрооборудования Кубани. Краснодар, 1995.-С.27.

19. Положительное решение по заявка па патент на изобрэ-ение N 92008122/07 от 25.11.92 г. // Электропривод постояяно-о тока с переменными параметрами механической части. / Добро-аба Ю.П., Нестеров C.B., МурлинА.Г., МурлинаВ.А., Акулов .В.

20. Положительное решение по заявке на патент па изобре-ение N 92008145/07 от 25.11.92 г. // Электропривод постоянно-о тока с ограниченной чувствительностью к вариациям парапетов. / Добробаба Ю.П., Нестеров C.B., Курлин А.Г., Мурдкна .А., Акулов И.В.