автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Энергосберегающие дискретные пневматические приводы технологических машин

0О4617140

На правах рукописи

Леонова Вероника Петровна

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ДИСКРЕТНЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПРИВОДЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

Специальность 05.02.02 - машиноведение, системы приводов и детали машин

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 9 ЛЕК 7010

Владимир 2010

004617140

Работа выполнена во Владимирском государственном университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор А.И. Евдокимов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор О.В. Веселов

•кандидат технических наук КС. Жаров

Ведущее предприятие:

ОАО « Научно-исследовательский тракторный институт НАТИ», г. Москва

Защита состоится <<22ъ^ви-и 2010г. в /^ часов мин. на

заседании диссертационного совета Д 212.025.05 при ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет» по адресу: 600000, г.Владимир, ул. Горького, 87, ауд. 211-1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Владимирского государственного университета. Автореферат размещен на сайте университета www.vlsu.ru.

Автореферат разослан J§j> ¿¿¿>i#t^Mf2010 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: 600000, г.Владимир, ул.Горького,87; E-mail: sim_vl@nm.ru; тел. 8(4922)479-928, факс. (4922)53-25-75

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент /К ' Е.А. Новикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Дискретные пневматические приводы получили широкое распространенные в технологических машинах (станках, манипуляторах, промышленных роботах, приспособлениях и т.д.). Это объясняется тем, что они обладают простотой, компактностью, высокой надежностью и точностью, взрыво- и пожаробезопасностью.

Основными составляющими частями пнемоприводов являются двигатели и дискретные системы управления (логических управляющих устройств, ЭВМ). Двигатели как преобразователи пневматической энергии в механическую проектируются, исследуются и управляются основываясь на теории динамических систем (дифференциальных, интегральных уравнений и др.), а устройства управления - на базе теории конечных автоматов (функций алгебры логики). Все эти устройства технологических машин по целям функционирования систем (изготовление продукции - полуфабрикатов, заготовок и т.д.) и замкнутым обменом информации (управление - обратная связь по результатам управления) являются единым целым, но описываются разнородными математическими моделями, которые разрабатываются и исследуются отдельно. Это приводит при проектировании, исследовании и эксплуатации приводов к значительным потерям времени и средств.

Практика показывает, что при разработке приводов доля затрат на стендовые и (или) натурные экспериментально-доводочные испытания составляет порядка 30-50% от общих затрат при создании приводов. В то же время затраты на собственно проектирование конструкций составляют около 10% от общей стоимости разработки. Значительной экономии расходов и времени можно добиться за счет уменьшения необходимого объема и стоимости доводочных работ и натурных испытаний путем перемещения определенного объема их из области экспериментальных работ в область теоретических исследований (моделирования) на ЭВМ. Однако препятствием здесь также является разнородность математических моделей двигателей и устройств их управления. «Несовместимость» этих моделей была до настоящего времени не преодолена.

К недостаткам известных математических моделей и алгоритмов относится их малая экономичность при их моделировании на ЭВМ, что приводит, в итоге, к существенным затратам машинного времени в диалоговом режиме «Разработчик - ЭВМ», и то, что они не учитывают (не адекватны) важные функциональные свойства двигателей приводов. В этой связи представляется актуальной задача разработки обобщенных математических моделей, единообразно описывающих как двигатели, так и устройства управления, что создаст основу для эффективного исследования на ЭВМ свойств дискретных приводов. Учитывая это, в основу моделей должен быть положен информационный подход, учитывающий динамику, которая является одним из основных показателей производительности технологических машин.

Широкое распространение в промышленности получают промышленные роботы, функционирующие в полярной или сферической системе координат, двигатели приводов которых в процессе их работы изменяют свою пространственную ориентацию в широком диапазоне, вплоть до 360° в вертикальной плоскости. Функциональные и энергосберегающие возможности приводов этого типа машин в настоящее время исследованы недостаточно. Постоянный рост стоимости энергоносителей обуславливает особую актуальность поиска путей энергосбережения в приводах технологических машин. Одним из перспективных путей энергосбережения в приводах с широким диапазоном изменения углового положения двигателей в пространстве является использование сил гравитации (тяжести) масс, которые широко используются для энергосбережения в пневматических подъемниках со стационарно (вертикально) установленными двигателями. В этом же случае возникает ряд вопросов (пространственные зоны, модели, динамика, алгоритмы управления, задержки и др.), требующих специального исследования.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является повышение энергоэффективности и сокращение сроков проектирования дискретных пневматических приводов технологических машин. Для достижения указанной цели необходимой решить следующие основные задачи:

1. Разработать алгоритмы управления, позволяющие реализовать энергосберегающие режимы работы дискретных пневматических приводов.

2. Выявить пространственные зоны ориентации дискретных двигателей, в которых возможно использовать гравитацию (силы тяжести) в режимах «самохода» выходных звеньев двигателей для энергосбережения в приводах.

3. Исследовать с позиции теории информации свойства дискретных пневматических двигателей и разработать модели, отражающие эти свойства.

4. Разработать обобщенные модели дискретных пневматических приводов, учитывающие в совокупности как логические, так и динамические свойства приводов, ориентированные на использование ЭВМ на стадии проектирования.

5. Разработать алгоритмы, позволяющие, на базе обобщенных функций, осуществлять сокращение времени моделирования на ЭВМ в процессе проектирования приводов.

6. Разработать критерии минимизации алгоритмов моделирования управляющих функций приводов на ЭВМ.

7. Разработать экспериментальную установку и провести машинные и натурные испытания пневмопривода для подтверждения возможности реализации энергосберегающих режимов работы пневматических приводов.

Научная новизна работы состоит в:

• Выявлении двух пространственных зон ориентации двигателей, в которых возможно использовать гравитацию для энергосбережения пневмо-

приводов, их взаимосвязи с логическими функциями двигателей, весом перемещаемых масс и алгоритмами управления.

• Алгоритмах управления, позволяющих реализовать как типовые, так и энергосберегающие режимы работы дискретных пневмоприводов.

• Моделях, учитывающих информационные свойства дискретных пневматических типовых (двухкамерных) двигателей, в соответствии с которыми двигатели в зависимости от их пространственной ориентации могут реализовать логические функции Повторение (Да), Отрицание (НЕ) и функцию «Память».

• В формировании обобщенной логической функции, описывающей пневмопривод с единых позиций на основе критерия минимизации однотипных переменных.

Практическая значимость работы заключается: > В применении математических моделей дискретных пневматических приводов и алгоритмов моделирования, которые позволяют:

- сократить сроки и стоимость проектирования приводов и потребление энергии;

- выявить на стадии моделирования влияние динамических и конструктивных параметров приводов на производительность технологического оборудования;

- выполнять проектирование и расчет дискретных пневмоприводов, определять динамические характеристики;

- осуществлять комплексное автоматизированное проектирование на ЭВМ от задания исходных данных динамической и логической частей привода до получения выходных данных в виде логических и временных желаемых параметров всей системы приводов с дискретным управлением.

г- Предложены рекомендации по применению разработанных моделей.

Методы исследования. Методы исследования работы используют развитые теории конечных автоматов, систем приводов, дифференциальных уравнений, математического моделирования. При исследовании процессов дискретных пневмоприводов использовалось компьютерное моделирование и экспериментальные исследования.

Реализация результатов. Результаты работы используются:

- Владимирским государственным университетом в учебном процессе при прохождении студентами лабораторного практикума и при чтении курса «Гидравлика»;

- ОАО «Монди Сыктывкарский Лесоперерабатывающий комбинат».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

• логические функции управления дискретными пневматическими приводами в энергосберегающих режимах;

• результаты научно-исследовательских испытаний опытного образца дискретного пневмопривода в энергосберегающих режимах;

• структурные логические схемы и логические функции, отражающие установленные новые функциональные и преобразующие свойства дискретных пневматических двигателей, изменяющих свое пространственное положение;

• обобщенные функции (модели) дискретных пневматических приводов;

• структурная блок-схема дискретных пневмоприводов;

• критерии минимизированного моделирования логических функций дискретных приводов на ЭВМ;

• алгоритмы «сквозного» (комплексного) моделирования дискретных пневматических приводов на ЭВМ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе две из статей в издании, реферируемом ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и приложений. Общий объем 170 страниц машинописного текста, включая 67 рисунков. Список использованной литературы содержит 77 наименований. Приложение состоит из 3 страниц, содержит два акта внедрения результатов работы, алгоритм-программу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность научных исследований, формируется научная проблема и задачи диссертационной работы.

В первой главе дан обзор известных математических моделей дискретных пневмоприводов, сформулированы требования к моделям дискретных приводов.

Разработка, расчет и исследование пневмоприводов освещены в многочисленных трудах, включая труды Е.В. Герц, Г.В. Крейнина, В.Г. Градецко-го, С.Н. Сысоева, В.Н. Дмитриева, но в них двигатели приводов рассматриваются (на базе теории линейных динамических систем) только как динамические звенья и не исследуются их логические (булевы) функции и модели.

Основными требованиями к современным моделям приводов являются: наиболее полное (адекватное) отражение основных свойств приводов, экономичность, широкая универсальность, возможность на их базе проведения сокращающее время «сквозного» (комплексного) моделирования приводов на ЭВМ на этапе проектирования, возможность осуществления энергосберегающих режимов приводов.

Анализ известных моделей дискретных приводов показал, что они не удовлетворяют современным требованиям к моделям. Существует насущная (теоретическая и практическая) необходимость в разработке математических моделей дискретных пневмоприводов с большей универсальностью, обобщенностью и экономичностью, чем известные модели.

Широкое использование технологических машин в гибких произвол-

ственных системах (ГПС) предъявляет также требование к гибкости (легкой перепрограммируемости) математических моделей приводов. Внедрение в ГПС программных роботов с дискретными приводами, работающих в полярной или сферической системе координат, в которых двигатели изменяют в широком диапазоне свое пространственное положение, открывает возможность использования явления гравитации масс и новых (выявленных) функциональных свойств двигателей для реализации энергосберегающих режимов работы приводов.

Исходя из вышеизложенного, были сформулированы задачи исследования.

Во второй главе дискретные двигатели рассматриваются не только как устройства преобразования энергии, но и как устройства, которые передают, преобразовывают и хранят поступающую на них от систем управления дискретную информацию, при этом одни и те же дискретные двигатели (силовые цилиндры, моторы) при изменении своего пространственного положения могут реализовывать различные логические функции (Да, Не, Память).

Двигатели рассматриваются как безынерционные и инерционные простейшие конечные автоматы на логических элементах в базисе И, ИЛИ, НЕ. Определены пространственные зоны положений двигателей, в которых реализуются двигателями те или иные логические функции.

Выявлены зоны «самохода» выходных звеньев (поступательного и вращательного движений) двигателей, который может быть использован для энергосбережения потребляемой приводом энергии. Получена аналитическая зависимость для оценки величины энергосбережения при «самоходе».

На рис.1 приведены схемы типовых дискретных двигателей, булевы функции и логические модели (структурные схемы) конечных автоматов двигателей. На рис.1, а приведена схема дискретного поршневого цилиндра одностороннего (с пружиной) действия. При отсутствии давления Р в поршневой камере (Р=0) шток 1 цилиндра занимает крайнее левое (нулевое - «О») положение. При подаче давления Р (условно Р равен логической единице) шток займет крайнее правое положение (перемещение штока х примет условное логическое значение «7». При снятии давления (Р—0) шток вновь после переходного процесса займет нулевое положение.

Двигатель выполняет логическую функцию Повторение (Да) х=Р как безынерционное (рис.1,д) устройство и логическую функцию х=Р(1-т) как инерционное звено, где т - задержка (запаздывание) в срабатывании двигателя. Обычно задержки на срабатывание (т;) и отключение (т2) не равны. В этом случае логическая функция отражается структурной схемой, показанной на рис.1, е. Если пружина находится в поршневой полости двигателя, то он реализует функцию Отрицание (НЕ) х = Р, где Р - давление в штоковой полости. Аналогично для дискретных моторов (рис. 1,6) логические (булевы) функции имеют вид п=АР, т.е. они реализуют функцию Повторение.

На рис. 1 ,г показан двигатель двухстороннего действия. Двигатель реализует (при горизонтальном положении оси 2, т.е. а=0) функцию Память (рис.1,ж) х(/+1) = (х,, +х1Ы)х2,(/+|). При учете инерционных свойств (г3,г4) двигателя логическая функция двигателя отражается структурной логической схемой, показанной на рис. 1, з.

ж "Г п,1п=АРИ0;1>

[уЩу

РЮ;1)

а

&р

а!

Ы=Р;

*--№- г II

У -4/ 1 /

—г (ум

0

РЮ;П

! I , о х-РЦ. т» <*1>1Р

61 к А

ТЧ,

ЛГ „(5! !Р!\

X *—1

1Х0У1

* 1 Л1

к..»} : 1Р1

Р.и.- ./

Х=Р№;1!

1&Р.и,-!

да

;

НЕ

е)

*,.?<*,л»Л>>

Й01

Ю ,12

г№н

хЮ;11

ж)

Рис.¡.Схемы типовых дискретных двигателей, булевы функции и структурные логические (информационные) модели (схемы) дискретных двигателей: а - двигатель (цилиндр) одностороннего действия; б - пневмомотор; в - пневмогидродвигатель; г - силовой цичиндр (двигатель) двухстороннего действия; д - безынеционная логическая модель (функция Повторение, ДА) двигателей (а,б,в); е - инерционная логическая (информационная) модель (схема) двигателей (а.б.в); ж - безынерционная информационная модель двигателя (распределителя) двухстороннего действия (г); з - инерционная логическая модель двигателя (распределителя) двухстороннего действия (г); х, /, у — перемещение (выходной сигнал) штока цилиндра; Р - давление; АР - перепад давлений; и - напряжение; п - частота вращения вала; т — суммарная масса нагрузки; Ытгг сила трения покоя в приводе; X!,/ЗУ, - входные сигналы устройств; X}. т - задержки, (3,4,9,10); 1 - шток;

2 - осевая линия цилиндра; 5,7,11,12 - логические элементы И; б — элемент НЕ; 8 - логический элемент ПЛИ; Т - триггер (13) с раздельными входами (&',Н); г, 1+1 - моменты времени; а-угол отклонения оси 2 от плоскости ХОУ; 14,1 ¡-распределители; др-дроссель В приводах технологических машин, работающих в сферической или полярной системе координат, угол а изменяется относительно плоскости ХОУ. В этом случае дискретный двигатель может реализовать последовательно с изменением (а) три различных логических функции (рис.2):

хI при Л^П7 < /я • £ • бш сг, хг = 0 и а < а < 180° - а (самоход)', хг при Ыт < т ■ g • вт а, х, = 0 и 180° + а < а < 360° - а (самоход); (1) (хи +х, ,+1)х2,</+1) при МТП > т ■ g ■ эш а(Память)

7

<Р"0)

При вращении силового цилиндра пневмопривода вокруг вертикальной оси зоны «самохода» 1,11 описывают в координатном пространстве зоны I*, II* (рис.3) в виде смежных конусов («воронок»). «Воронка» I* в результате действия сил тяжести масс «втягивает» шток цилиндра, «воронка» II* - «выдвигает» шток из цилиндра.

Режим «самохода» выходного звена двигателя позволяет за одну смену (7 часов) работы технологического оборудования осуществить экономию (по сравнению с типовыми режимами работы приводов) энергии:

Э = а>1-Р-п [Дж\ (2)

где (о - эффективная площадь поршня рабочей камеры (м2); Р - рабочее избыточное давление (неиспользуемое, Н/м2); / - полный ход поршня (штока, м); п число движений штока (поршня) привода в режиме самохода за

Рис. 2. Зоны реализации силовым цилиндром логических функций и «самохода» в зависимости от его пространственного положения (а); Т - зона реализации функции триггера с раздельными входами Я, Б; Да - зона реализации логической функции Х—Х;; НЕ - зона реализации логической функции х = хг; пщ- С - вес перемещаемых масс; 2 - продольная ось цилиндра, а - угол отклонения оси 2 от горизонтапь-ной плоскости (ХОУ); а* -угол конуса (граница смены логической функции), а*=агсз1п(Игл/т~ё); Мтп-сила сухого трения покоя цичиндра (Ктн~(1, I + - сию сухого

трения двuжeнuя);F=m^g^sina-Nт -движущая сила от веса й в режиме самохода; <ри<р2 - углы зоны

(1,11) самохода.

<Р\2

>180"-2 а

Рис.3. Пространственные зоны («воронки») энергосберегающих режимов «самохода» пневмопривода: /*,//* -зоны «самохода», ПО - продольная осевая линия пневмодвигателя; 1 - втягивание штока, 2- выдвижение штока цилиндра под действием сил тяжести массы т

смену.

Широкое применение в промышленных манипуляторах и роботах находят пневматические приводы с силовыми цилиндрами с со=(50^-80)-Ш 4м2, Р=0,6Щ8МПа, 1=0,5+1м, которые при использовании режима «самохода» за один ход штока позволяют сэкономить (1500+6000)Дж энергии.

В третьей главе разработаны единообразные структурные логические схемы и булевы функции для дискретных приводов, состоящих из дискретных двигателей и дискретных управляющих устройств (распределителей), учитывающие их инерционные свойства. Рассмотрены способы свертывания (упрощения) структурных схем приводов. Разработаны структурные логические схемы, реализующие типовые и энергосберегающие режимы работы приводов в зоне I и II.

На рис. 4 приведена структурная логическая схема, реализующая режим работы привода в зоне II (см. рис. 2).

Типовые режимы выдвижения^ штока

х,-

'X,— IX,-

14

Энергосберегающий режим (самоход) выдвижения штокам

Типовые режимы ¿движения!

!_ __штока !

X,

8 т

Я

-У=

(х,х,) (1-т,); (х,х) 0-т2); (х,х2)(1-т3) при (Х-,: 1->0,самоход.

-У=(х,х,)(1-т4);

Рис.4.Структурная логическая схема привода (двигатель - распределители) для пространственной зоны самохода II (см. рис.1,г) при типовых и энергосберегающем режимах работы: 1 —8 - логические элементы конъюнкции (И), 9 - 12 - задержки (т,,т2,г3,г4) в цепях (распределитель-двигатель) при включении сигналов управления (х,,д:2); 13 - логический элемент дизъюнкции (ИЛИ): 14 - триггер (Т) с раздельными входами (5,Я); у,{у) ~ выходной дискретный сигнал (перемещение штока привода).

При сочетании входных сигналов х, хг шток двигателя полностью (под действием давления питания (Р)) выдвигается (см.рис. 1,2) - типовой режим, при сочетании входных сигналов Х\Х2 - шток полностью (под действием давления Р) вдвигается — типовой режим, при переходе входных сигналов с набора Х1Х2 на набор Х1Х2 осуществляется под действием силы тяжести масс (от) «самоход» штока на полное выдвижение - энергосберегающий режим,

при котором давление не подается ни в одну полость двигателя (управление силовым цилиндром осуществляется с помощью двух трехлинейных двухпо-зиционных распределителей, реализующих функцию Да, см. рис. 1, г).

Типовые режимы работы привода осуществляются с использованием энергии питающего давления (расхода). В режимах «самохода» эта энергия для перемещения выходного звена (нагрузки) не используется (экономится).

Структурная схема отражает связь режимов работы привода с длительностями задержек тгъ в срабатывании привода. Сами задержки могут быть определены с помощью динамической теории непрерывных систем или экспериментально.

В работе использовано объединение булевых (дискретных) функций и динамических (непрерывных) функций дискретных пневматических приводов, в основе которого лежит расширение определения классического термина «конечный автомат».

В четвертой главе на основе введенного понятия (термина) «конечно-непрерывный автомат», содержащего определение абстрактного конечного автомата и правые части уравнений доминантных задержек элементов (устройств), разработана система обобщенных функций (моделей) логических и непрерывных динамических устройств:

Г ( к т Л2 ж- / „ \у

еь(И) = Ь5 4,2>' ' (4)

V V м 1=1 ы 3=1 V '=1 )),

где £4(А)-выходной (дискретный) сигнал, принимающий значение 0 или 1; Ь = 1,т; т-число выходных сигналов (выходов) элемента (устройства), при Ь=] Еь (И) - обобщенная функция; -функция алгебры логики по выходу Ь, для статических режимов функция определяется кодом устойчивых внутренних состояний, матрицей входов, матрицей переходов промежуточных сигналов и матрицей выходов; Л ^входной дискретный сигнал (булева переменная, аргумент), о = ГГм ? «-число входных сигналов элемента (устройства); ¿-время; Т -чистая (транспортная) задержка, характеризующая запаздывание в передаче сигнала в линии связи цепи, к примеру, у = / / а, где /-длина линии связи, а-скорость передачи сигнала; Л-число чистых задержек в цепочке

элемента (устройства); ^/¡(И)<Нг-правая часть уравнения задержки фронта л,

(переднего, заднего) сигнала (напряжения, давления, температуры и т.д.) переходного процесса элемента (устройства); А,, Л2-уровни срабатывания, отпускания (нижний и верхний пределы интеграла) элемента; /,-функция непрерывного аргумента Л; т-число доминантных задержек фронтов переход-

Пуск

Ввод исходных данных: динамической и информациошюй(логичсской)

Печать параметров у,(0:1).т*Д,,ПП

Рис.5. Схема алгоритма логико-динамической модели приводов: Т* - суммарная задержка привода; - цикловая производительность привода; у, — сигнал управления; ¡~1,2_____п, где п - число управляющих входов привода; ПП - параметры переходных процессов (фронтов) логических элементов (распределителей, двигателей и др.) и устройств

ного процесса (сигналов) в элементе цепочки. А'/ ='пю максимальное

Ы1

время (задержки) перекладки (переходный процесс) выходного звена привода (элемента) при х = *„,„, где хтю-максимальный ход (угол поворота) поршня (вала) от упора до упора (от исходного угла <р до заданного угла <рпт, от исходной скорости V до заданной V,), где п-число шагов интегрирования уравнений привода, А!,-шаг интегрирования, ж-число фронтов переходного процесса (сигналов) в цепочки от входа к выходу устройства.

Обобщенные функции, основанные на «вхождении» через задержки динамических (непрерывных) функций в состав логических функций приводов, позволяют осуществлять единообразное математическое описание двигателей приводов и их систем управления, что, в свою очередь, позволяет осуществлять сокращающее время проектирования (исследования) «сквозное» моделирование приводов на ЭВМ.

В главе рассмотрен вопрос влияния динамических параметров (задержек) на производительность приводов, разработана структурная блок - схема конечного-непрерывного автомата приводов, блок-схема (рис.5) алгоритма логико-динамической модели дискретных приводов. Моделирование в соответствии с алгоритмом осуществляется по цепочке «динамика - логика». Алгоритм может быть

реализован на любом машинном языке (Фортран, Паскаль и др.). В главе рассмотрены критерии и алгоритмы минимизированного моделирования логических функций управления дискретными приводами, моделирование уравнений (4) проводится на основе таблицы истинности (на базе логической функции в совершенной дизъюнктивной нормальной форме (СДНФ)). Таблица содержит Т-М строк (наборов), где я-число (обычно от 3 до 8) входных (х1^с2,...,хп) переменных, Л/, строк, на которых выходная функция равна 1, и М0 строк, на которых выходная функция равна 0, при этом М-М1+М0.

Показателем экономичности алгоритма служит количество внутренних параметров, используемых в нем. Чем больше таких параметров, а их, с учетом логической части привода, может быть от нескольких десятков до сотен, тем больше, при отработке модели в процессе ее моделирования, затраты времени (трансляции и программирования) на ручной ввод их в ЭВМ. Общий коэффициент (критерий) экономии внутренних (логических) параметров модели (Кэп) при размещении вместо традиционного набора М в ЭВМ набора МI или Мо будет иметь значение:

(М, + Л/0) / М0или( 2" / Л/0) при Л/, > Л/0, (АлгоритмА0),

~~ ' (Л/, +М0)/М1или( 2" / Л/,) при Мх < М0, (АлгоритмА,). ^

В памяти ЭВМ при моделировании размещаются (и сравниваются) десятичные эквиваленты строк таблицы истинности. Сравнение информации, размещенной в памяти ЭВМ, с текущим значением входного набора переменных (л:/, х2, ... , х„) осуществляется последовательно. При совпадении информации выходной логической функции (у) ставится в соответствие 1 (при размещении М/ в ЭВМ) или значение 0 (Алгоритм А/) при несовпадение информации. При размещении в ЭВМ набора Мо при совпадении информации у=0, при несовпадении - у=1 (Алгоритм А0). Ввод в ЭВМ минимального набора из М: и Мо значительно (в разы) уменьшает число ручных операций и время по вводу информации в ЭВМ, минимальное в этом случае Кэл соответствует 2. Коэффициент экономичности Кэп зависит от числа (и), резко возрастающего в ГПС, входных переменных и конкретных булевых функций управления приводами, которые при смене техпроцесса в ГПС также могут быть технологом-программистом изменены.

Получены аналитические зависимости, позволяющие определить численно экономичность (Эм), от десятков до сотен минут при моделировании группы приводов, разработанных моделей в размерных:

Эм=(е-2"(1-1/КЭ11),с, (6)

где / - время ручного ввода в компьютер численного значения одного параметра привода, и в безразмерных (см.рис. 6) параметрах:

Кэ=(пдп+2")/(пд„+2"/Кэп),

(7)

где пдп- количество динамических параметров дискретного привода.

Основные результаты работы внедрены в ОАО «Монди Сыктывкарский Лесоперерабатывающий комбинат» г.Сыктывкар при проектировании пневмоприводов бумагоделательной машины и подающих транспортеров. Использование при моделировании на ЭВМ информационно-динамических моделей и алгоритмов, разработанных в диссертации, позволяет сократить машинное время при моделировании пневматически приводов на 20...30 % по сравнению с временем моделирования при раздельном моделировании двигателя и устройства управления и использовании известных моделей.

К.

1.5

КЭп=2

пдп=20 Кз __

1 в=20с

1

----Г""^! _ ^-г^гт^ггСг^"- _гп.____

(мин) (х60,с)

Рис. 6 - График зависимости экономичности (Эц) и коэффициента экономичности (Кэ) алгоритма, при Кэп -2, щ„=20 и /в=20с, от числа (п) входных булевых переменных дискретного привода

9, п(шт)

Использование таблицы истинности на базе СДНФ при программном моделировании логических функций и разработанных алгоритмов обеспечивает гибкость (быструю перепрограммируемость) моделей в соответствии с меняющимися требованиями технологического процесса.

Результаты проведенного по разработанной программе машинно-натурного эксперимента на ПМК подтвердили высокую экономичность (Кэтг$) разработанных алгоритмов, точность программной реализации функций алгебры логики, совместно описывающих дискретные двигатели и дискретное управляющее устройство, адекватность (повышенную по сравнению с известными моделями универсальность разработанной математической модели, совокупно отражающей разнородные дискретные (логические) и динамические свойства приводов) обобщенных функций дискретному приводу и возможность «сквозного» моделирования обобщенных функций дискретных приводов на ЭВМ на стадии их проектирования.

В главе даны рекомендации по применению логико-динамических моделей.

В пятой главе получена аналитическая зависимость для оценки минимального времени «самохода», приведены результаты эксперимента динамического процесса «самохода».

В главе приводятся результаты проведенного компьютерного моделирования динамики пневмопривода в режимах «самохода» при различных углах ориентации двигателя и различных массах. Математическая модель пневмопривода, со-ставлен-ная на основе классических уравнений термо- и газодинамики, включает в себя систему дифференциальных уравнений, содержащую уравнение движения и дифференциальные уравнения, учитывающие изменение давления и температур в полостях п н е в м од в и гате л я. Приводятся также результаты машинных и натурных экспериментов (см. рис.7,6) пневмопривода при «самоходе» под действием сил тяжести. На рис.7,а в качестве примера приведены переходные процессы пневмопривода при «самоходе».

В результате исследования установлена возможность использования режимов «самохода» для энергосбережения в широком диапазоне изменения угла (а) ориентации силового пневмоцилиндра в вертикальной плоскости, установлено также влияние этого угла и перемещаемых масс на динамику привода. Время срабатывания (т) пневмопривода (в пространственных зонах <рь ф2 от 60° до 120°) находятся в пределах 1±0,4с. Данные расчета динамики пневмопривода совпадают с данными эксперимента на 90%.

смрад б)

Рис.7 .Осциллограмма (а) экспериментальных переходных процессов пневмопривода при «самоходе», диаграмма (б) расчетных и эксперимен-тачъных данных зависимостей времени срабатывания (х) пневмопривода при «самоходе» от угла (а) наклона силового пневмоцилиндра и массы (т): 2-перемещение штока; Р~давление в нижней камере пневмоципиндра; Рм=0,4МПа-давление питания; 1=0,1м-ход поршня; (1=2,5-1О'3л/-диаметр дросселя распределителя; У=2-10'4м - объем рабочей камеры; Ыт=бОН ~ сила сухого трения;

---расчетные данные,- экспериментальные

результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в

диссертационной работе, позволили сформулировать следующие выводы:

1. Повышение энергоэффективности дискретных пневматических приводов достигается путем использования алгоритмов управления, разработанных на основании структурных схем и обобщенных функций управления, позволяющих реализовать энергосберегающие режимы работы пневмоприводов в выявленных пространственных зонах, в которых возможно применение сил гравитации выходных звеньев двигателей.

2. Дискретные двигатели пневмоприводов технологических машин представлены в виде устройств, осуществляющих преобразование, запоминание и передачу поступающей на их вход информации от систем управления. Предложены структурные и функциональные модели данных устройств.

3. Разработан на базе предложенных обобщенных функций и реализован на ЭВМ алгоритм логико-динамической модели приводов, позволяющий комплексно моделировать основные составные части (двигатель и устройства управления) пневматических приводов, что в свою очередь сократит, на этапе моделирования, время проектирования приводов, а также их стоимость.

4. Установлено, что одни и те же дискретные двигатели технологических машин, функционирующих в полярной или сферической системе координат, в зависимости от положения их в пространстве могут реализовать различные логические функции (Да, НЕ, Память). Получены аналитические зависимости, определяющие пространственные зоны, в которых реализуются двигателями те или иные логические функции. Установлено, что в зонах реализации логической функции Да и логической функции НЕ двигателям присущ режим «самохода» выходного звена, который может быть использован для сбережения энергии, потребляемой технологической машиной. Получена аналитическая зависимость для оценки количественной величины энергосбережения при «самоходе».

5. Разработаны: методика моделирования на ЭВМ логических функций на базе десятичных эквивалентов строк (наборов) таблиц истинности; алгоритмы моделирования; критерии минимизации алгоритмов, в основе которых лежит минимизация числа внутренних параметров модели и минимизация числа ручных операций при вводе исходных данных в ЭВМ.

6. Теоретически и экспериментально исследованы энергосберегающие процессы «самохода» выходного звена дискретного пневмопривода при различных углах ориентации в пространстве силового пневмоцилиндра и перемещаемых массах. Расхождение расчетных данных и экспериментальных результатов процессов «самохода» составляет не более 10%. В результате исследования установлена возможность использования режимов «самохода» для энергосбережения в широком диапазоне изменения угла (а) ориентации силового пневмоцилиндра в вертикальной плоскости. Энергосбережение опытного образца пневмопривода с объемом рабочей камеры 200см3 и давлением питания 0,4МПа в пространственных (от 60° до 120°) зонах «самохода»

составляет 80Дж за один «самоход» штока.

7. Полученные в работе новые научные знания и результаты могут быть использованы в учебных курсах машиностроительных вузов для расширения и углубления понимания процессов, происходящих в дискретных приводах технологических машин-автоматов, а также положены в основу программ моделирования на ЭВМ и расчетов экономичных пневмоприводов при выполнении студентами курсовых и дипломных проектов.

Основные положения диссертации опубликованы в работах

Статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Евдокимов, А. И., Кривошеее, Е.Б., Леонова, В. П. Энергосберегающие пневматические приводы технологических машин/ А.И. Евдокимов, Е.Б. Кривошеее, В.П. ЛеоноваЖомпрессорная техника и пневматика. - 2010. -№ 2.-С.22-24.

2. Рыжова, В.П. Приводы технологических машин как информационно-динамические устройства/ В.П. Рыжова/ЯТриборы и Системы. Управление, контроль, диагностика. - 2008. - №4. - с. 19 - 22.

Материалы научно-технических конференций

3. Евдокимов, А.И. Рыжова, В.П. Новое в функциональных возможностях дискретных приводов технологических машин / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова // Материалы V международной научно - технической конференции «Итоги строительной науки». - Владимир: Издательство Владимирского государственного университета, 2007. - С.278 -279.

4. Евдокимов, А.И., Рыжова, В.П., Зуев К.И. Информационный подход к рассмотрению работы дискретных приводов/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова, К.И. Зуев // Материалы V международной научно-технической конференции «Итоги строительной науки». - Владимир: Издательство Владимирского государственного университета, 2007. - С.275 - 277.

5. Рыжова, В.П., Евдокимов, А.И. Дискретные приводы как безынерционные информационные устройства / В.П. Рыжова, А.И. Евдокимов// Материалы V международной научно-технической конференции «Итоги строительной науки». - Владимир: Издательство Владимирского государственного университета, 2007. - С.273 - 275.

6. Рыжова, В.П., Евдокимов, А.И., Зуев К.И. Дискретные двигатели технологических машин как инерционные информационно-логические устройства /В.П. Рыжова, А.И. Евдокимов, К.И. Зуев // Материалы V международной научно-технической конференции «Итоги строительной науки». -Владимир: Издательство Владимирского государственного университета, 2007.-С.271-273.

7. Кривошеее, Е.Б., Леонова, В.П., Экспериментальные исследования пневматического привода в энергосберегающих режимах «самохода» / Е.Б.

Кривошеев, В.П. Леонова: материалы Всероссийской молодежной интернет-конференции// Владим. гос. ун-т; [редкол.: В.Ф. Коростелев и др.] - Владимир: ВООО ВОИ ПУ «Рост», 2010.-С. 135 -139.

Депонированные рукописи

8. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Дискретные двигатели технологических машин как устройства с изменяемыми логическими функциями: реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. - Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 400 -В2008.

9. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Критерии и алгоритмы минимизированного программного моделирования логических функций управления дискретными приводами: реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. - Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 404-В2008.

10. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Структурная блок-схема информационно-динамического автомата (ИДА) дискретных приводов технологических машин: реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. - Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 403 -В2008.

11. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Требования к математическим моделям дискретных приводов технологических машин гибких производственных систем (ГПС): реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. - Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 402-В2008.

12. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Цикловая производительность дискретных приводов технологических машин: реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. - Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 401 -В2008.

13. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П., Кривошеев, Е.Б. Режимы энергосбережения дискретных приводов, изменяющих свое пространственное положение: реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова, Е.Б. Кривошеев. - Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 405-В2008.

14. Леонова, В.П., Евдокимов, А. И., Кашинский, А.Н. Экономичность информационно(логико) - динамических моделей (алгоритмов) дискретных приводов технологических машин-автоматов: реферат/ В.П. Леонова, А.И. Евдокимов, А.Н. Кашинский. - Деп. в ВИНИТИ 03.08.2009, № 511-В2009.

Личный вклад соискателя:

[1], [7] - состояние математической модели, теоретические и экспериментальные исследования времени срабатывания пневмопривода в энергосберегающих режимах работы на созданном стенде; [3], [4], [8], [11] - булевы функции (модели) дискретных двигателей; [5], [6], [10] - структурные логические схемы дискретных приводов; [9] -алгоритмы моделирования логических функций; [12], [13] - аналитические зависимости производительности и энергосберегающих режимов дискретных приводов; [14] -критерии (коэффициенты) экономичности алгоритмов.

Подписано в печать 18.11.10. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 0,93 . Тираж 100 экз Заказ Издательство Владимирского государственного университета 600000, Владимир, ул. Горького, 87.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Аналитический обзор математических моделей дискретных пневмоприводов технологических машин. Постановка задач исследования

1.1 Классификация математических моделей дискретных приводов. Требования к моделям приводов.

1.2 Динамические (непрерывные) модели дискретных пневматических привод технологических машин.

1.3 Информационные (логические) модели устройств управления приводов.

1.4 Выводы по первой главе и постановка задач исследования

ГЛАВА II. Дискретные пневматические двигатели технологических машин как логические устройства. Энергосбережение.

2.1 Задачи исследования.

2.2 Дискретные пневматические двигатели как простейшие конечные автоматы.

2.2.1 Дискретные двигатели как простейшие конечные автоматы с идеализированными элементами.

2.2.2 Дискретные двигатели как простейшие конечные инерционные (асинхронные) автоматы.

2.3 Дискретные пневматические двигатели как логические элементы с «плавающими» логическими функциями. Зоны «самохода» (энергосбережения) пневмоприводов.

2.4 Выводы по второй главе.

Глава III. Структурные информационные логические схемы (модели) дискретных пневмоприводов.

3.1 Структурные логические схемы распределителей.

3.2 Задержки дискретных пневмодвигателей и элементов систем управления.

3.3 Структурные логические схемы пневматических двигателей и распределителей.

3.4 Структурные логические схемы (модели) пневмоприводов (двигатель - распределители) при типовых и энергосберегающих режимах работы.

3.4.1 Алгоритм управления пневмоприводом при энергосберегающих режимах «самохода».

3.5 О перспективах использования логических моделей приводов

3.6 Выводы по третьей главе.

Глава IV. Дискретные пневмоприводы технологических машин как логико-динамические устройства

4.1 Конечно-непрерывный автомат (КНА).

4.1.1 Общие черты и различия моделей дискретных пневмодвигателей и дискретных систем управления двигателями

4.1.2 Понятие и определение «конечно-непрерывный автомат»

4.2. Обобщенные функции логико-динамических устройств (моделей)

4.2.1 Задержки дискретных приводов и производительность машин-автоматов.

4.3 Минимизация алгоритмов (программ) моделирования^

4.3.1 Экономичность логико-динамических моделей

4.3.2 К вопросу о точности и задачах экспериментального исследования логико-динамических моделей (ЛДМ) дискретных приводов. Результаты эксперимента ЛДМ.

414 Структурные схемы дискретных приводов технологических машин

4.5* Рекомендации по применению логико-динамических моделей

4.6 Выводы по четвертой главе.

Глава V. Машинные и экспериментальные исследования динамики дискретного пневматического привода при энергосберегающих режимах «самохода».

5.1 Исследование математической модели дискретного пневматического привода в энергосберегающих режимах «самохода»

5.1.1 Математическая модель дискретного пневмопривода при режимах «самохода».

5.1.2 Результаты машинного моделирования пнвмопривода при «самоходе».

5.2 Экспериментальные исследования динамики дискретного пневматического привода при энергосберегающих режимах «самохода»

4.3 Выводы по пятой главе.1.

Дискретные пневматические приводы из-за их простоты, надежности, высокой точности, взрыво- и пожаробезопасности находят широкое применение в качестве силового источника движения технологических машинах.

Проектирование и исследование приводов, которые состоят из двигателей и устройств управления, осуществляется на базе математических моделей. Модели используется и при управлении приводами.

Теория приводов рассматривает дискретные двигатели приводов как непрерывные (аналоговые) динамические устройства и не рассматривает их дискретную (информационную) природу, кроме того, сам двигатель и система управления исследуется порознь. Двигатель при этом исследуется методами теории линейных динамических систем, а система (логическая) управления двигателем - методами теории конечных автоматов.

Эта теории не объединены в единую (общую) теорию дискретных (цифровых) пневмоприводов.

При описании приводов используется большое многообразие математических моделей, которые не приемлемы для описания дискретного привода как непрерывного, так и дискретного звена одновременно. Это затрудняет «унификацию» («стыкуемость») моделей привода, дальнейшее развитие приводов, препятствует применению сберегающего врет проектирования «сквозного» (комплексного) автоматизированного моделирования приводов на ЭВМ.

Поэтому особую актуальность приобретает разработки высоко универсальных математических моделей приводов, описывающих разнотипные объектыГ ~~ - . . .

Слабо в настоящее время, кроме того, разработаны вопросы, связанные с выявлением и разработкой алгоритмов управления энергосберегающих режимов работы большого класса технологических машин (станки, промышленные роботы), работающих в полярной и сферической системе координат.

Общей целью настоящей работы является энергосбережение пневмоприводов, а также сокращение трудоемкости, сроков проектирования и стоимости разработки приводов технологических машины.

Поставленная цель достигается выявлением новых функциональных возможностей дискретных приводов и энергосберегающих режимов их работы, а также решением проблемы создания общих (обобщенных) математических моделей (функций) приводов, алгоритмов, позволяющих осуществлять автоматизированное «сквозное» моделирование пневмоприводов на ЭВМ.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является повышение энергоэффективности и сокращение сроков проектирования дискретных пневматических приводов технологических машин. Для достижения указанной цели необходимой решить задачи исследования, приведенные далее в I главе.

Научная новизна работы состоит в:

- выявлении двух пространственных зон ориентации двигателей, в которых возможно использовать гравитацию для энергосбережения пневмоприводов, их взаимосвязи с логическими функциями двигателей, весом перемещаемых масс и алгоритмами управления;

- алгоритмах управления, позволяющих реализовать как типовые, так и энергосберегающие режимы работы дискретных пневмоприводов;

- моделях, учитывающих информационные свойства дискретных пневматических типовых (двухкамерных) двигателей, в соответствии с которыми двигатели в зависимости от их пространственной ориентации могут реализовать логические функции Повторение (Да), Отрицание (НЕ) и функцию «Память»;

- в формировании обобщенной логической функции, описывающей пневмопривод с единых позиций на основе критерия минимизации однотипных переменных.

Практическая значимость работы заключается:

1. В применении математических моделей дискретных пневматических приводов и алгоритмов моделирования, которые позволяют:

- сократить сроки и стоимость проектирования приводов и потребление энергии;

- выявить на стадии моделирования влияние динамических и конструктивных параметров приводов на производительность технологического оборудования;

- выполнять проектирование и расчет дискретных пневмоприводов, определять динамические характеристики;

- осуществлять комплексное автоматизированное проектирование на ЭВМ от задания исходных данных динамической и логической частей привода до получения выходных данных в виде логических и временных желаемых параметров всей системы приводов с дискретным управлением.

2. Предложены рекомендации по применению разработанных моделей.

Методы исследования. Методы исследования работы используют развитые теории конечных автоматов, систем приводов, дифференциальных уравнений, математического моделирования. При исследовании процессов дискретных пневмоприводов использовалось компьютерное моделирование и экспериментальные исследования.

Реализация результатов. Результаты работы используются:

- Владимирским государственным университетом в учебном процессе при прохождении студентами лабораторного практикума и при чтении курса «Гидравлика»;

- ОАО «Монди Сыктывкарский Лесоперерабатывающий комбинат».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

-"" логические функции- управления дискретными пневматическими приводами в энергосберегающих режимах;

- результаты научно-исследовательских испытаний опытного образца дискретного пневмопривода в энергосберегающих режимах;

- структурные логические схемы и логические функции, отражающие установленные новые функциональные и преобразующие свойства дискретных пневматических двигателей, изменяющих свое пространственное положение;

- обобщенные функции (модели) дискретных пневматических приводов;

- структурная блок-схема дискретных пневмоприводов;

- критерии минимизированного моделирования логических функций дискретных приводов на ЭВМ;

- алгоритмы «сквозного» (комплексного) моделирования дискретных пневматических приводов на ЭВМ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе две из статей в издании, реферируемом ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и приложений. Общий объем 170 страниц машинописного текста, включая 67 рисунков. Список использованной литературы содержит 77 наименований. Приложение состоит из 3 страниц, содержит два акта внедрения результатов работы, алгоритм-программу.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в диссертационной работе, позволили сформулировать следующие выводы:

1. Повышение энергоэффективности дискретных пневматических приводов достигается путем использования алгоритмов управления, разработанных на основании структурных схем и обобщенных функций управления, позволяющих реализовать энергосберегающие режимы работы пневмоприводов в выявленных пространственных зонах, в которых возможно применение сил гравитации выходных звеньев двигателей.

2. Дискретные двигатели пневмоприводов технологических машин представлены в виде устройств, осуществляющих преобразование, запоминание и передачу поступающей на их вход информации от систем управления. Предложены структурные и функциональные модели данных устройств.

3. Разработан на базе предложенных обобщенных функций и реализован на ЭВМ алгоритм логико-динамической модели приводов, позволяющий комплексно моделировать основные составные части (двигатель и устройства управления) пневматических приводов, что в свою очередь сократит, на этапе моделирования, время проектирования приводов, а также их стоимость.

4. Установлено, что одни и те же дискретные двигатели технологических машин, функционирующих в полярной или сферической системе координат, в зависимости от положения их в пространстве могут реализовать различные логические функции (Да, НЕ, Память). Получены аналитические зависимости, определяющие пространственные зоны, в которых реализуются двигателями те или иные логические функции. Установлено, что в зонах реализации логической функции Да и логической функции НЕ двигателям присущ режим «самохода» выходного звена, который может быть использован для сбережения энергии, потребляемой технологической машиной. Получена аналитическая зависимость для оценки количественной величины энергосбережения при «самоходе».

5. Разработаны: методика моделирования на ЭВМ логических функций на базе десятичных эквивалентов строк (наборов) таблиц истинности; алгоритмы моделирования; критерии минимизации алгоритмов, в основе которых лежит минимизация числа внутренних параметров модели и минимизация числа ручных операций при вводе исходных данных в ЭВМ.

6. Теоретически и экспериментально исследованы энергосберегающие процессы «самохода» выходного звена дискретного пневмопривода при различных углах ориентации в пространстве силового пневмоцилиндра и перемещаемых массах. Расхождение расчетных данных и экспериментальных результатов процессов «самохода» составляет не более 10%. В результате исследования установлена возможность использования режимов «самохода» для энергосбережения в широком диапазоне изменения угла (се) ориентации силового пневмоцилиндра в вертикальной плоскости. Энергосбережение л опытного образца пневмопривода с объемом рабочей камеры 200см и давлением питания 0,4МПа в пространственных (от 60° до 120°) зонах «самохо- да» составляет 80Дж за один «самоход» штока.

7. Полученные в работе новые научные знания и результаты могут быть использованы в учебных курсах машиностроительных вузов для расширения и углубления понимания процессов, происходящих в дискретных приводах технологических машин-автоматов, а также положены в основу программ моделирования на ЭВМ и расчетов экономичных пневмоприводов при выполнении студентами курсовых и дипломных проектов.

1. Список использованных источников

2. Абдуллаев, А.Л. Дискретные средства преобразования и сбора измерительной информации / А.Л. Абдуллаев, И.А. Набиев, М.Ш. Гусейнов, Д. Г. Исаев М.: Машиностроение, 1982. - 144 с.

3. Абражевич, Р.И. Каналы ввода- вывода ЭВМ ЕС-1020/ Р.И. Абра-жевич, Р. М. Аверьянова, P.M. Асцатуров и др.; под общ. ред. А. М. Ларионова М.: «Статистика», 1976. -272 е.: ил.

4. Автоматизация управления в гибких производственных системах/ Ю.П. Шкуркин, А.З. Брискин, Г.И. Колитич. -Киев: Техника, 1988.-182с.

5. Автоматизированное проектирование цифровых устройств/ С.С. Бадулин, Ю.М. Барнаулов, В.А. Бердышев и др.; под. общ. ред. С.С. Ба-дулина. М.: Радио и связь, 1981.-240 с.:ил.- (Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на интегральных микросхемах).

6. Арбиб, М. О единой концепции в теории конечных автоматов и теории управления / М. Арбиб // Экспресс-информ. Сер. «Технич. кибернетика», 1965. -№ 12. с.1-18.

7. Бажин, И.И. Автоматизированное проектирование машиностроительного гидропривода. / И.И. Бажин, Ю.Г. Беренгард, М.М. Гайцгори и др.; под общ. ред. Ермакова С.А. М.: Машиностроение, 1988. - 312 с.

8. Беренде, Т.К. Элементы и схемы пневмоавтоматики/ Т.К. Беренде, Т.К Ефремова Т.К., A.A. Тагаевская М.: Машиностроение, 1968. - 312 с.

9. Белянин, П.Н. Промышленные роботы / П.Н. Белянин М.: Машиностроение, 1975. - 398с.

10. Бирюков П.В. Алгоритм расчета переходных характеристик пневмопривода с цифровым управлением. / П.В. Бирюков, И.А. Марочкина, Е.А. Хвилон. // Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления. М.: Машиностроение, 1975. - Выпуск 2. - С. 209,217.

11. Булева алгебра и конечные автоматы. / Под ред. П.П.Пархоменко. М.: Мир, 1969. - 294 с.

12. Веселов, О.В. Концепция управления состоянием электромеханических систем с использованием диагностических станций. / О.В. Веселов. // Мехатроника, автоматизация, управление. -2007.- №8.

13. Вьет, H.H. Снижение энергопотерь в пневмоприводах станков, автоматических манипуляторов и других машин: Методические рекомендации/ H.H. Вьет, Г.А. Крутиков, А.И. Кудрявцев, Е.А. Рагулин, А.П. Пятидверный.- М.: НИИМАШ, 1986. 46 с.

14. Герц, Е.В. Динамика пневматических систем машин/Е.В. Герц -М.: Машиностроение, 1985. 256 с.

15. Герц, Е.В. Пневматические приводы/ Е.В. Герц М.: Машиностроение, 1969. - 359 с.

16. Герц, Е.В., Крейнин, Г.В. Расчет пневмоприводов. Справочное пособие/Е.В. Герц, Г.В. Крейнин М.: Машиностроение, 1975. - 272 с.

17. Гиттис, З.И. Преобразование информации для электронных цифровых вычислительных устройств/ З.И. Гиттис.- М.: Энергия, 1970. 399с.

18. Горбатов, В.А. Логическое управление технологическими процессами/ В.А. Горбатов, В.В. Кафаров, П.Г. Павлов М: Энергия, 1978. - 272 е.: ил.

19. Горбачев, B.C. Использование микроЭВМ и микропроцессоров в устройствах управления роботами/ B.C. Горбачев М.: ВНИИТЭМР, 1986. -56 с.

20. Градецкий, В.Г., Евдокимов, А.И. Анализ схем управления программными роботами — манипуляторами/ В.Г. Градецкий, А.И. Евдокимов/ Тезисы докладов VI Международной конференции «Яблонна» М.: Наука,1976.-с. 87-92.

21. Дмитриев, В.Н. Основы пневмоавтоматики / В.Н.Дмитриев, В.Г. Градецкий. М.: Машиностроение, 1973. - 360 с.

22. Дегтярев, В.И. Снижение потерь в шахтных пневмоэнергосисте-мах / В.И. Дегтярев К.: Техшка,1987. - 158 с.

23. Дубровский, В.В. Математическое моделирование / В.В. Дубровский, В.И. Скурихин, В.Б. Шифрин.- К.: Техника, 1983. 270 с.

24. Дьяконов, В.П. Mathcad 11/12/13 в математике. Справочник / В.П. Дьяконов. М.: Горячая линия - Телеком, 2007,- 958 е.: ил.

25. Евдокимов, А.И. О единой концепции в теории логико-динамических систем / А.И. Евдокимов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение.-1999.- №4.

26. Евдокимов, А.И. Структурно-логические схемы цифровых жидкостных приводов промышленных роботов/ А.И. Евдокимов. Деп. рук. № 434 - мш.- М.: ВНИИТЭМР, 1986. - 6 с.

27. Евдокимов, А. И., Кривошеев, Е.Б., Леонова, В. П. Энергосберегающие пневматические приводы технологических машин / А.И. Евдокимов, Е.Б. Кривошеев, В.П. Леонова // Компрессорная техника и пневматика. -2010. №2. - С.22 - 24.

28. Евдокимов, А.И., Кривошеев, Е.Б., Рыжова, В.П. Режимы энергосбережения дискретных приводов, изменяющих свое пространственное положение: реферат / А.И. Евдокимов, Е.Б. Кривошеев, В.П. Рыжова. -Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 405-В2008.

29. Евдокимов, А.И., Осипов, В.А. Схемы энергосбережения для пневматических приводов / А.И. Евдокимов, В.А. Осипов // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: Сб. науч. Тр. Владимир, 2003.-С. 12-13.

30. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Дискретные двигатели технологических машин как устройства с изменяемыми логическими функциями: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 400-В2008.

31. Евдокимов, А. П., Рыжова, В. П. Критерии и алгоритмы минимизированного программного моделирования логических функций управления дискретными приводами: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 404-В2008.

32. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Структурная блок-схема информационно-динамического автомата (ИДА) дискретных приводов технологических машин: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 403-В2008.

33. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Требования к математическим моделям дискретных приводов технологических машин гибких производственных систем (ГПС): реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 402-В2008.

34. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Цикловая производительность дискретных приводов технологических машин: реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 401-В2008.

35. Жаров, И.С. Устройство с упругим элементом для измерения и микропроцессорного управления приводами трубопроводной арматуры/ И.С. Жаров. // Газовая промышленность. 2007. - №1. - С.71 - 72.

36. Жук, К.Д. Исследование структур и моделирование логико-динамических систем/ К.Д. Жук, A.A. Тимченко, Т.И. Доленко. Киев: Наук. Думка, 1975.-199 с.

37. Закревский, А.Д. Логические уравнения/ А.Д. Закревский. 2-е изд., стер. -М.: Едиториал УРСС, 2003.-96 с. " ~ ~

38. Залманзон, Л.А. Теория аэродинамических систем автоматического управления/ Л.А. Залманзон. -М.: Наука, 1977. 507с.

39. Залманзон, Л.А. Теория элементов пневмоники/ Л.А. Залманзон. -М.: Наука, 1969.-517с.

40. Захаров, В.Н. Системы управления. Задание. Проектирование. Реализация/ В.Н. Захаров, Д.А. Поспелов, В.Е. Хазацкий . 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1977. - 424 с.

41. Иванов, В.И. Приводы автоматизированного оборудования: Учебник для машиностроительных техникумов / В.И. Иванов, О.Н. Трифонов, Г.О. Трифонова.- М.: Машиностроение, 1991г. 336с.: ил.

42. Калман, Р. Очерки по математической теории систем/ Р. Калман, П. Фалб, М. Арбиб М.: Мир, 1972. - 400 с.

43. Козырев, Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник/ Ю.Г. Козырев. -М.: 1983.- 376 с.

44. Колдуэлл, С. Логический синтез релейных устройств/ С. Колдуэлл.- Пер. с англ. М.: 1962.- 740 с.

45. Кононюк, А.Е. Автоматизация проектирования ГПС / А.Е. Коно-нюк, Ф.М. Кулаков, Р.И. Солнцев. Л.: Машиностроение. Ленинград, отд-ние, 1990. - 450 с.

46. Кошкин, В.Л. Аппаратные системы числового программного управления/ В.Л. Кошкин. М.: Машиностроение, 1989. - 248 с.

47. Кухтенко, А.И. Кибернетика и фундаментальные науки / А.И. Кухтенко. Киев: - Наук. Думка, 1987. - 102 с.

48. Лазарев, В.Г. Синтез асинхронных конечных автоматов / В. Г. Лазарев, Е. И. Пийль. М.: Наука, 1964.-320 с.

49. Левин, В.И. Динамика логических устройств и систем / В.И. Левин. -М.: Энергия, 1980.- 224 е.: ил.

50. Миловзоров, В.П. Элементы информационных систем: учеб. для вузов по спец. автоматизированные с обр. информ. и упр. М.: Высш. шк.,1989.-440 с.

51. Миллер, Р. Теория переключательных схем. Т.П. / Р. Миллер.-М.: Наука, 1971.-304 с.

52. Микропроцессорное управление технологическим оборудованием микроэлектроники: учебное пособие. / A.A. Сазонов, Р.В. Корнилов, Н.П. Кохан и др.; под общ. ред. A.A. Сазонова. М.: Радио и связь, 1988.264 е.: ил.

53. Новиков, Ф.А. Дискретная математика для программистов: учебник для вузов / Ф.А. Новиков. 3-е изд. - СПб.: Питер,2008. -384 е.: ил.

54. Ope, О. Теория графов / О. Ope.- M.: изд-во АН СССР, 1962. С.56.63.

55. Питерсон, Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем / Дж. Питерсон : пер.с англ.-М.: Мир, 1984.-264 с.

56. Попов, Д.Н Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем / Д.Н. Попов.- М.: Машиностроение, 1987. 464 с.

57. Попов, Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов : Учеб. для вузов/ Д.Н. Попов.-М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.-320 е.: ил.

58. Поршев, C.B. MATLAB 7 / C.B. Поршев // Учебник.- М.: ООО «Бином-Пресс», 2009.- 320 е.: ил.

59. Сосонкин, B.JI. Программное управление технологическим оборудованием: учебник для вузов по специальности «Автоматизация технологических процессов и производств» / B.JI. Сосонкин. М.: Машиностроение, 1991.-512 с.

60. Сысоев, С.Н. Принципы и методы нахождения технических решений. Метод исследования функционально-физических связей: моногр. / С.Н. Сысоев. Владим. гос. ун-т. - Владимир. - 2007. - 214 с.

61. Системы пневмоавтоматики в станкостроении/ А.И. Кудрявцев, Ю.И. Келлерман, H.A. Водопьян, М.В. Черкашенко и др.: Методические рекомендации. М.: НИИмаш, 1977. - 84 с.

62. Холл, Дж. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Дж. Холл. Уатта. М.: Высш. шк., 1979.312 с.

63. Чащин, В.А. Выбор основных параметров поршневого пневматического привода / В.А. Чащин // Пневматика и гидравлика. М.: Машиностроение, 1987.- Вып. 13.-С. 271-277.

64. Чебурахин, И.Ф. Синтез дискретных управляющих систем и математическое моделирование: теория, алгоритмы, программы / И.Ф. Чебурахин. М.: Издательство Физматлит, 2004.- 248 с. -ISBN 5-94052-091-Х.

65. Шаумян, Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов/ Г.А. Шаумян.- М.: Машиностроение, 1973. 640 с.

66. Юдицкий, С.А. Об операторных сетях для реализации дискретных систем управления производственными процессами/ С.А. Юдицкий // Автоматика и телемеханика.- 1969. -№12.

67. Якубайтис, Э.А. Синтез асинхронных конечных автоматов/ Э.А. Якубайтис. Рига, 1970.- 325 с.

68. Список публикаций соискателя

69. Евдокимов, А. П., Кривошеев, Е.Б., Леонова, В. П. Энергосберегающие пневматические приводы технологических машин/ А.И. Евдокимов, Е.Б. Кривошеев, В.П. Леонова//Компрессорная техника и пневматика. 2010. - №2. - С.22 - 24.

70. Евдокимов, А.И., Кривошеев, Е.Б., Рыжова, В.П. Режимы энергосбережения дискретных приводов, изменяющих свое пространственное положение: реферат/ А.И. Евдокимов, Е.Б. Кривошеев, В.П. Рыжова. Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 405-В2008.

71. Евдокимов, А. П., Рыжова, В. П. Дискретные двигатели технологических машин как устройства с изменяемыми логическими функциями: реферат/ А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 400-В2008.

72. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Критерии и алгоритмы минимизированного программного моделирования логических функций управления дискретными приводами: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 404-В2008.

73. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Структурная блок-схема информационно-динамического автомата (ИДА) дискретных приводов технологических машин: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 403-В2008.

74. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Требования к математическим моделям дискретных приводов технологических машин гибких производственных систем (ГПС): реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 402-В2008.

75. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Цикловая производительность дискретных приводов технологических машин: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 401-В2008.

76. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Критерии и алгоритмы минимизированного программного моделирования логических функций управления дискретными приводами: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова.- Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 404-В2008.

77. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Структурная блок-схема информационно-динамического автомата (ИДА) дискретных приводов технологических машин: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 403-В2008.

78. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Требования к математическим моделям дискретных приводов технологических машин гибких производственных систем (ГПС): реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 402-В2008.

79. Евдокимов, А. И., Рыжова, В. П. Цикловая производительность дискретных приводов технологических машин: реферат / А.И. Евдокимов, В.П. Рыжова. Деп. в ВИНИТИ 12.05.2008, № 401-В2008.

80. Рыжова, В.П. Приводы технологических машин как информационно-динамические устройства/ В.П. Рыжова // Приборы и Системы. Управление, контроль, диагностика.-2008.-№4.- с. 19-22.1. Ф.В.

81. Утверждаю» Проре^р^Й^^кцэй работе1. АКТоб использовании результатов диссертационной раб!

82. Энергосберегающие дискретные пневматические приводы технологическихмашин» (специальность 05.02.02 — машиноведение, системы приводов идетали машин)

83. Заведующий кафедрой «Теплогазослабжения, вентиляции и гидравлики» кандидат технических наук1. В.И. ТарасснкО

84. ПРОГРАММА СКВОЗНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛОГИКО-ДИНАМИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ (ЛДМ) ПРИВОДА ЗАЖИМА ЗАГОТОВОК. СХЕМА (ФРАГМЕНТ)

85. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРИВОДА ЗАЖИМА ЗАГОТОВОК