автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Оптимальное управление деформируемым состоянием объектов в автоматизированном производстве

доктора технических наук
Бохонский, Александр Иванович
город
Севастополь
год
1993
специальность ВАК РФ
05.13.07
Автореферат по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Оптимальное управление деформируемым состоянием объектов в автоматизированном производстве»

Автореферат диссертации по теме "Оптимальное управление деформируемым состоянием объектов в автоматизированном производстве"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ севастопольский приборостроительный институт

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДЕТОРШРУЕШМ СОСТОЯНИЕ,! ОБЪЕКТОВ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Специальность:05.13.0? - автоматизация технологических процесоов и производств

Юч

на правах рукописи

Бохонский Александр Иванович

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени доктора технических наук

\

Севастополь. 1993.

Диссертация является рукописью-РаОотг выполнена в Севастопольском приборостроительном институте.

Официальные оппоненты.

1.Доктор технических г ..,/., Бачурика Майя Дмитриевна старший научный сотрудник

2.Доктор технических наук,профессор Капп Вадим Яковлевич

3.Доктор -ехкичзских наук,профессор ЯкуСоз ®евэи .-¿к^бович

Ведущая организация НПО "ОгТТЕХАЗТОУАТКЗАЦКЯ"'

(Симферополь)

Защита состоится ^1994г. в /02? на гасе-даши специализированного ученого совета О 11.Q3.01 з Севастопольском приборостроительном кнстиг'те.Адрес: 335053. Севастополь.Студгоро„ок,Стрелецкая бухта 1. -

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Севасто- /■ польского приборостроительного института. .

Автореферат р~дослан 1994г.

Ученый секретарь специализированного '

ученого соь ла * • . кандидат технических наук, доцент А.Н. Шерешевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АК\УЛчЬКОСГЬ.Теория оптимального управления находит при-v.e в са\(ых различных прикладных областях - при создана систем "/правления движением и виброалцгаы объектов, новых те::-КуЮгий и машин, роботизированных технологических комплексов (РТК) механообработки и сборки, ЛятенсиЕное использование ie-тодов оптимального управления стало возможным благодаря теоретическим исследования А.Т.Варганова, А.Г.БуткоЕского, A.A. Воронова, А. И. Егороза, Ю. П. Петрова, КЗ. М. Почтмала, И. А. Карновстго, Н.Н.Крзсовского#В.А.Троицкого,Р.Н.0урунжиева и других.

Задачи компенсации перемещений и упраплэиия напряженно-деформированным состоянием твердых тел и механических систем как обьектов автоматизированного производства актуальны в современной техника. Необходимость использования методов управляемого .деформирования объектов возникает, например, при автоматической токарной обработке нежестких заготовок и Функционировании ыалсагостких рук манипуляторов в сборочном производстве. Чем меньше упругие перемещения заготовки, вызванные ео из-гибйьми' и крутшсышми деформациями в процессе обработки,тем ыеныдо погрешности изготавливаемой детали.Актуальны дальнейшие исследования оптимального управляемого деформирования ыало-яестких ваготовок-при токарной обработке к шлифовании. Манилу-ляторы, обеспечивая высокую точность позиционирования, дешевы Сыть экономичными в стажа cmsxenm металлоемкости конструкций и энергозатрат на рабочие операции. Возникает потребность ь совершенствовании (телескопических, антропоморфных и других конструкций) манипуляторов, & том числе о привлечение методов компенсации перемещений и управления деформируемым ооятоянием [59].

- г -

Прила кие методов оптимального управления к токарной обработке широкого класса нежестких заготовок основывается на анализе трудов по теории точности обработки,'оптимизации и-автоматического управления в технологических процессах: B.C. Ба-лашина,В.М.Еаароа-°,И.А.Бородачева, В. М. Кована, В.С.Корсакова,

A. И. '«Опарина, В. В. Каминской,И. М. Колесова, В. Я. Копйа.. В. А. Кудинова, S.W.Левиной,В.Г.Митрофанова, В.Н.ЬЫхелькавича, Ю.К.Новоселова,

B.А.Сст£фье2а,Д.Н.Решекша,Е.В.Паикова,В.Г.Подпорыша.В.Н. По-дугаеЕа.В..;уиа,Ю.М.Соломенцева,А.П.Соколовского, В.л.Тараке-нко,U.П. Тверс'соги, А.В. Г мова, Л.С.Ямшдьского.

Постановка задач упржпения движением и деформированием манипуляторов базируется ьа анализе трудов Л.Д.Акулеяко.В.Г. Градецкого, Дж.Маккарти, А.А.Кобринского.Р.Пола, ".П.Попова, А.Е.ихоцим:,.:ого,Л.©.Черноусько,Е.И.Юревича и других.

Улучшение технических' параметров, повышение точности и 'надежности объектов иехникг ссковано на :■■ -явлении причин, пороадавэдх кслеб~ния, и разработке средств борьбы п негативными последствиями динамических воздействий. Ютаится актуаль-ними задачи поиска эффективных решений пассивной и активн-й (управляемой) виброзащиты и задаты объектов техники от сложных диналс^еских воздействий. Вахгае практическое значение имеет подавление колебаний,возит чащих в процессах сборки в связи' о оптимальным движением упругих систем (например,при перемещена груза с помощьв маложесткой руки манипулятора^.

Кроме того следует отметит*, что управляемое упругое и уп-^уго-пластичекое деформирование конструкций (защита автоматизированных комплексов, объектов электроники) применимо в случае их работы в экстремальных условиях - для защиты от слог-шх динамических воздействии большой интенсивности (удары, взрывы.

ег тайфуны),в военном деле, при использовании кругозогаба-рктных трансформируемых систем в космическом пространство (разворг-швание из транспортной укаадки, управление формой; гЛ<ор.:а конструкций с перемещением элементов Cea колебаний). Модели стимзльного управления деформированием упругих и упруго-iyncTir-r ких объектов перспективны в различных областях современной техники [41,47,593.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ - разработка методов, создание математических моделей компенсации перемещении и управления упругим деформируемым состоянием объектов автоматизированного производства и решение поставленных задач, позволяющих в конечном счете повысив качество и производительность, снизить металлоемкость и энергоемкость промышленной продукции. Объектами исследований являются элементы (заготовки, руки манипуляторов) РТК сборки и механообработки а управляемым деформированием -управление медленным изменением положения равновесия и колебаниями (быстрым движением).

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МЕТОДУ.Модели построены с привлечением методов теоретической и : рикдадкой механики,теории колебаний, теории оптимального управления (вариационных методов, теории аналитического .нонструирования регуляторов).основ автоматизации технологических процессов и производств и робототехни-ки;широко применяется методы моделирования, базирующиеся на аналитическом и численном эксперименте на ПЭВМ о варьировавшем геометрических и физических параметров объектов и воздействий.

При создании моделей компенсации перемещений и управления

упругим г сформируемым состоянием твердых тел и систем поиск ; минимума заданного деформационного критерия качества с учетом ограничений основывался на сведении задачи об условном экстремуме к соответствующей задаче безусловного экстремума. С целью проверки результатов ранения задач параллельно использовались несколько методов,реализуемых на ПЭВМ.Общность подходов в построении моделей управления объектами с различным функциональным назначением оокозана на использовании системы аналитических . томлений на ПЭач. Ключевые теоретически положения проверяли^ ак^перимс-лгально.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Решена важная народнохозяйственная задача ш. зышения эффект:шности РХК механообработки к сборки, С£~.иру£щпся на опткмальъом управленш уьругим деформируемым ¿остоянием и компенсации 'перемещений составных элементов роботизированных модулей. С использованием обе нованных теоретически и экспег-чыенталоно деформационных критериев качества (критериев оптимальности) и схем прилохениг управляющих сило-" вых воздействий решены оригинальные задачи управляемого деформирования объектов (заготовок, рук манилуляторив),отражающие перс;.-ктизшэ тенденции в современной технике. Раскрыты свойства й закономерности упр- того деформирования объектов в управляемом состоянии.

-

и результате исследований характера вынужденных и пара- ..

Г '■' I

метрических колебаний рук машлутаторов, 1.,-роздаечых оптимальными процессами перемещена грузов, впервые найдены такие законы оптимальных переносных движений упругих стержневых систем( с конечным числом степеней свободы), которые ооеспечггают подавление колебаний в конечном положении для сложных дви-

- Б -

г/Автором создана информационная база технологических мете, .ов компенсации перемещений и управления упруги.) деформированном i.жестких объектов - квазистаткческим положением равно-¿оси,; и колебаниями, возникающими относительно этого положенья упруго о деформируемого объекта.

Pa¿, súotsjíu модели защиты от сложных динамических воздействий (в том числе - с использованием ряда нетрадиционных подходов) для объектов современной техники, предегамяемых глк абсолютно твердые тела и как деформируемые сиотемы.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ.Разработаны (и защищены авторскими свидетельствами) способы автоматической токарной обработки нежестких заготовок, внедрение >ото-рых обеспечивает повышение точности формы и качества поверхности при изготовлении маяохестких деталей. Предложен способ

i ч

управления деформируемым состоянием руки манипулятора и даны примеры рук' с управляемым деформированием. 1

Автором созданы пакеты прикладных программ, позволяющие о использованием ПЭВМ найти управления деформациями упругих систем. Разработана процедура реализации оптимальных движений упругих манипуляторов с ..девмоприводами.

Разработанный универоальшй комплекс программ VIBRO для анализа статических--' и динамических перемещений твердых тел и

•Л • '

систем, для расчета систем виброизоляции р, защиты от сложных динамических нагрузок объектов применяется в конструкторских бюро и на предприятиях: Севастополь ("МУССОН").Симферополь (НПО "СРГТЕХАВТа^АТКЗАЦИЯ", "КИАШИПРСЕХТ") .Э/Срнсмический эффект составил более 250т.руб. на 1989г. Методические разработки по результатам исследований используются в учебном процеосе.

АПР~~!АЦКЯ РАБОТЫ. Результата исследований сообщались на научно-технических конференциях: профессорско-лреподазательс-кого отстала" Севастопольского приборостроительного института е 1978-1991г..Всесоюзных и республиканских конференциях,проводи-шх обществом "Знание" Украины (РДНТП,Севастополь, 1375-1В91);"Технологические пути повышения качества в машиностроении и приборостроении"(Ереван, 1982). "Пути повышения производительности к качества механообработка на мазшкострох-тельних - ,едприятиях УралаТСьерДЛОвк, 1932 ), "Прогрессивная технолога, з дфнбор. '.'роении"(Ленинград, 1982 ),семинаре кафедры теоретической механики ЛКИ (Ленинград,1983 ), на конференции "Робототехника в сборочном производстве"(Севастополь, 1933), "; эдежность и зфф активность нетрадиционна: систем сейс-мс-ациты зданий и сооружений" (Севастополь, 1331), 7-м Всесоюзно:,! съезде по теоретич-эской и прикладной механике (Москва, 1931 ),семинаре кафедры технической кибер1 тики Севастопольского приборостроительного института (Севастополь, зь¿2)

Основное содержание работы доложено "а научных сеыгла-рах: Севастопольского военго-морского института (Севастополь, 1892), кафедры технической механики ■ Севастопольского приборостроительного института (Севастополь,1992 ), кафедры теоретической механики К-евскагэ инженерно-строительного йнс-титута (Киев,1993 ), кафедры прикладной математики Симферопольского университета (Симферополь, 1993 );на региокаль-

/

ном совещании ка&здр ТШ и Ш .поводимом опорной кафедрой ТММ и ТМ Запорожского машиностроительного института . (Севастополе, 1В93 ),ка научной конференции "Динамика и прочность машиностроительных и строительных конструкций" 'Севастополь, 1993);на расширенном семинаре департамента автоматизации

^'•/дологических процессов и производств, на научном семинаре департамента технической кибернетики Севастопольского прибо-рос "рок •ггьного института (Севастополь, 1993).

чУБЛККАДЖ".По теме опубликовано 70 работ,в том числе учебное по^тбие и получено 6 авторских свидетельств.Основное содо-ргрние с ражено в 53 публикациях,список которых дан в рефераге.

СЕЬЕ/. РАБОТЫ. Изложена на 443 страницах (введение,б паз, список литературы из 235 наименований;прилскение). Содер,'л:т 211 рисунков и 9 таблиц.

С О Д Е Р йА Н И Е РАБОТ ЫЛ

Бо введении:отмечена актуальность оптимального управления деформируемым состоянием объектов в автоматизированном производстве; даны схемы РТК механообработки и сборки; , обосновано направление исследований, определена цель работы;-- приведены критерии оптимальности, перечислены основные результаты <з оценкой их научной новизны и практического значения;описана структура работы с краткой аннотацией глав. ч

В ПЕРВОЙ главе да.э развернутое обоснование постановок задач, составляющих основное содержание диссертации, приведен' анализ применения методов теории оптимального управления в те- ' хнике (при моделировании автоматизированных технологических процессов и производств).

Следует отметить,что дг. настоящего времёни продолжают оставаться актуальными задачи оптимального управления упругими перемещениями нежестких заг(>товок непосредственно в процессе автоматической токарной обработки .

He f зли еще должного применения идеи управляемого деформирования в робототехнике и в других областях техники. Это - обусловило необходимость постановки задач компенсации перемещений и управления перемещениями объектов техники, моделируемых, как абсолютно твердые и деформируемые твердые тела или системы. Построение моделей основано на теоретических обобщениях о учетом новых существенных ¿¡актеров, отражающих технологические свойства объектов в азгоматкзированком производстве.

• licnr\ зовалась методология исследований,предстьзленная в работах по тео^етичес. Л и 'прикладной механике: BfA. Еажеко-ва(К.К.Елехмача,ВЛ1.Гужева,В.Д.Кубенко,Ю.Н.РаботноЕа,Я.Г.Па-новко,Г. С.Писаренко,С.П.'.Тимошенко, К. В.Фролова, А. П.Филина.

Упра~ленио деформированным состоянием твердя" тел при медленно двк ук,ейся нагрузке либо изменении i ¿ометркческой конфигурации объектов - новый ьласс задач' механики, возникши иа " потребностей современной техники [4,6,73.

При разрабг-ке образцов новой техники возникает необходимость в универсальных моделях расчета пасси" чой и активной за- -щиты деформируемых систем от сложных:динамических воздействий (о учетом их реализации на современных ГШ!»!). Построение моделей осноь-вается на изучении труде* Я.М.Айзенберга.Н.Р.Беляковско-

го, Ы.Д.Генкина.И.И.Голь,-энблата, В.В.Турецкого,6. С.Идьикского,

' ; ff' \

М.З.Коловского.В.Б.Ларика и друплс. • \ •

• .>-"- >

изщая концепция исследований.состоит-в,следующем: выявле-кие роли упругих перемещений ь процессе функционирования объек-. тов техники - моделирование управляемого, деформирования -проектирование механических исполнительных органов САУдеформациями.

В моделировании автоматизированных процессов механообг -.батки и

f 1 ■ \

сборки используется принцип разделения и суперпозиции оптималь-

ш:,' управляемых движений и деформированных состояний упругих э^„ментов » составляющих описываемую систему:управление по медленному [уу-Л быстрому) движению при изменении положения натру з-л. Со геометрической конфигурации нежестких объектов, управление ~э быстрому движению - колебаниями, порождаемыми оптимп-дцчым пе. емещеняем упругих систем.

Основные направления и задачи исследований:

- создание моделей компенсации перемещений и управления упругим деформируемым состоянием объектов при медленном изменении их геометрической конфигурации либо положения постоянной по модулю нагрузки (улразлепиэ по медленному движению);

- исследование управления колебаниями нежестких заготовок при медленно движущейся динамической нагрузке (управление по быстрому движению);

- исследование колебаний упругих систем в оптимальном переносном движении и поиск таии законов движений, которые обеспечивают гашение колебаний упругого исполнительного оргаяа(ИО) в конечном положении; реализация оптимальных движений груза о помощью манипуляторов с пневмоприводами;

- построение алгоритмов расчета пассивной и активной системы защиты от сложных динамических воздействий объектов техники как абсолютно твердых и деформируемых твердых тел; исследование функционирования"манипулятора на вибрирующем основании, поиск компенсирующих - воздействий для устранения перемещений центра масс схвага, возникающих в связи с деформациями системы вкСрозавдты и элементов конструкции манипулятора;

- практическое приложение результатов исследований - управление деформациями нежеотких заготовок при автоматической токарной обработке и шлифовании . фрезеровании маложестких о0ь~

ектоз, а -тюке при управлении деформированным состоянием рук манипуляторов; разработка конструкций ИО систем автоматического управления деформациями нежестких заготовок (САУ ДНЗ); применение в коструеторских б:-иро разработанных комплексов программ для ПЕЗМ.

ВО ВТОРОЙ глазе приведены результаты исследований упразле-пул КЕ£злстат;геасгСп.! лолоаенкем равновесия нежестких заготовок при :енно движуиейся нагрузке.

Устранении линей ■ / и угловых перемещений сечения заготовки с продольной координатой, определяющей положение сига резания в процессе обраОотгл, обеспечивает по существу мгновенную локаз' т/ю жесткость и, как следствие, снижена'- погрешнос-те; обраб-'^ки, обусловленных упругими иаги^ными и крутильными. ...^формациями всей заготовил.

Методика решения задач! управления по медленному движению состоит в "дедующьл.Перемещения предполагаются малыми, а нагрузка 'движется достаточно медленно; погрому динамические : аффекты,обусловленные ее движением, не учитывается.

Задано: напряженно-деформ.фованное состояние ^бьекта с учетом управляющих либо компенсирующих воздействий .например,выражение для перемещения троизвольной точки VI — Ы (ос к к,

, ГДЗ^К,^!^* "КООрДИНаТЫ ТО'.КИ,

- координаты внешних силО-е^- ^Л), Ре -внешние . медленно перемещавшееся силы (е = 1,2-,..^ г' ),^ -управляющие воздействия (^ в 3 -деформационный критерий

качества (1фитерий оптимальности); ограничения в виде равенств на напряженно-деформированное состояние

Осуществляется поиск таких управляли силовых воздействий (г злдэ сосредоточенных сил, пар сил либо их комбинаций приМб-Я) дли про. .ззодького положения внешней нагрузки, которые обеспечи-г,:вт минимум критерия качества с учетом ограничений.

Для -зуглого стертая (заготовки).испытывающего изгиб с кру-чр-кем Э], алгебраически!! квадратичный деформационный критз-рий качестга (критерий оптимальности): '

гдеУ(<^-линейное перемещение сечения заготовки с координатой, определяющей положение медленно движущейся нагрузки;№(*^--угол поворота сечения в связи с изгибом ; М^О^) = -кривизна

изогнутой оси -стержня, обусловленная всеми видами воздействий; ^(а.)-угол закручивания поперечного заготовки; с! -диаметр-длина участка волокна на поверхности заготовки (например, ширина шлифовального круга). Данный критерий соответсвуег минимуму перемещения точки на поверхности стержня. Частные случаи:

^ Уг(о} + ^ *= тЛги,

Интегральный квадратич- -уй деформационный критерий:

^ = ( 1 У]. (ос) с1ос) ^ -ГПАЛЬ.

Если внешняя- нагрузка неподвижна, то зги критерии используются для поиска компенсирующих воздействий.Алгоритм поиска управляющих (или компенсирующих) воздействий состоит из сг¿дующих процедур: подстановка и/ в критерий О ; сведение задачи на условный экстремум к задаче на безусловный

а

,(аД и, ...)=

определение Ц-, Л;. кэ необходимых условий существования экстремума

12*- = + у* л =о ъщ ъщ

О / I 5

проверк?" .статочных условий минимума критерия (положительной

определенное?,. кадр, ¡¡чкой формы для Еторого дифференциала

функц;::; многих перс-мен;-, их )

1=1,2,..., чти.

Проверка достаточных' /словак минимума критерия оптимальности в алгоритме аналитического поиска упра" -ений деформациями " основывается на. исполььовачик матрицы Гессе, гессм<ц которой должен Сыть больше нуля.

Способы управления деформированным состоянием классифицируются: по характеру приложения управляющих ^иловых еоз-. действий (сосредоточенные с.иы.пары сил,комбинации силовых факторов); по используе-им критериям оптимальности (линейные , квадратичные алгебраические, интегральные .'• квадратичные.);

-

по энергетическим затратам (энергоемкие,малоэнергоемкие).

■ I

При поиске перемещений .ве^дых тел,.шванп-1х всеми видами воздействий, используются методы механики деформируемого твердого тела:метод начальных параметров,энергетический метод (метод Ритца); элементы теории гонких пластин и цилиндрических оболочек. Примеры управлений деформированным состоя-

нием. объектов и компенсации перемещений приведены в тэб.1.

С увеличением числа управляющих силовых воздействий спида-лтся ..¡дксимальные значения управлений, но усложняется практи-четкая реализация - конструирование исполнительных органов САУ деформациями.Конечное число управляемых упругих опор Салки рассматривается как управляемое упругое основание. Такие «одели рекомендуются для использования при токарной обработке достаточно длинных нежестких валов.Построены алгоритмы поиска управлений деформациями балок бесконечной и конечной дл сны на упругом основании при медленно движущейся нагрузке и созредото ченяых неподвююмх силовых управляющих .воздействиях.

Исследован характер затухания перемещений и усилий по длине балки в управляемом состоянии, влияние ::згибной жесткости и длины балки на управления; дана энергетическая оценка реализации управляемого деформирования.В связи с быстрым затуханием перемещений и усилий по длине балки возможности управления ограничены'прочностью поперечного сечения.С удалением движущейся силы от точки приложения управляющего воздействия существенно возрастает расход энергии на управление.С увеличением изгкбной жесткости балки уменьшаются управляющие воздейст-бия. При уменьшении жесткости упругого основания управление уменьшаются и по своему характеру приближаются к управления»! деформациями бало;с без упругого основания.

Достаточно -большие упругие перемещения «заготовок в управляемом состоянии учитывались при использовании энергетического подхода (метод Ритцэ).

Чувствительность критериев качества и управлений в связи о отклонением измеряемых параметров (например, силы резания и ее координаты) оценивалась при использовании полного диф$*>-

Таблица I. Примеры, йллостркругацке оптшлальное упргаЕленго д: гор^ггог.' перемещений объектов

М Схег-н объектов,

пп графики

Критерия

= -r7-l¿^г-;

Управления, ко-^снс::р;ш:;ке боздсйстззкя

-VаЧ* + 8 аЧ* - 8ае£с /(2с

иг - 2ра(1-а.)/(£ .с^;

ЕЗ

# £ ^ р* £

а-

*

и

Л

■а ,

р*= Р-е (5пу&а + соь л а.)

1 ( р>ц. + собесу _/Ь~сХе£:/ 71

^рсл-'.

= Ре^/ (зиг^а. -гсоърсь) ;

А

и

Тр

I I _ 2 рЗ»

т

и

"То

Рл

;Н 1/с —С;

РЛ) * 5 р,£4 Н + + Р,Н*)/(

ПРИМЕ Ч0тЭДЕ, Более сложные схеш управления деформированном (конических заготовок, дисков, рук манипуляторов и т.п.) даны в [б, 7, 17, 24, 25, 29, 32, 33, 38, 40, 47 и др^ я в диссертация.

- 15 -

рк циала функции многих переменных.

Найдены управления деформациями круглых дисков при медленно ^вкжу^.рйся вдоль радиуса силе и компенсирующие воздействия д.:я дисков с отверстиями в случае распределенной по кольцу внеше; нагрузки. Поиск компенсирующих воздействий в заданном сменки „ля тонких цилиндрических деталей (ТЦД) осуществляло I из условия равенства нулю перемещения по направленно действуя активной силы от всех воздействий (силы резания и компесиру»)-щих воздействий ) с учетом условий равновесия в поперечном сечении ТЦД.

Подходы в управлении деформациями твердых тел при медленном изменении положения нагрузки распространяются и на случаи управления деформациями при изменении геометрической ко! фигурации механических систем, в частности - телескопических и антропоморфных конструкций рук манипуляторов. Сравнивались два пути в устранении перемещения (цзнтра масс охвата манипулятора), обусловленного деформациями всей конструкции руки:-дополнительное управляемое деформирование и поворот руки как абсолютно твердого тела. Показано, что использование приемов управления к компенсации не приводит к значительному увеличению энергетических затрат.

Поиск решения задачи на минимум массы стержневой конструкции руки манипулятора осуществлялся следующим образом: компенсирующие > скиовые воздействия (в виде сосредоточенных сил либо пар сил) находились из системы уравнений , включающей необходимые уоловия минимума критерия качеотва , условия равновесия узлов и ограничение на перемещение (центра маос охвата), обусловленное деформациями всей конструкции.

Управление квааиотатачеоким положением равновесия объекта.

в связи изменением положения нагрузки либо его геометрической конфигурации при выполнении рабочих операций исполнитель-июли органами манипуляторов, является управлением по медленному движению (по сравнении с управлением колебаниями).

В ТРЕТЬЕЙ главе приведено исследование активного (управляемого) подавления колебаний.

Исследовано управление колебаниями обьектоз при неподвижной и м" зкко движущейся динамической, нагрузке.Поиск управлений изгииным». коле, .шями заготовок с распределенной массой при медленно движущейся динамической нагрузка осуществлялся по алгоритму, построенному на основании теории моментов (обычно использу .¿ом в случае неподвижной динамически .х нагрузки): подстав." экие движущейся динамической нагрузки и неподвижных управляющих силовых воздействий в виде дельта-функций о последующим разложением по шавным формам и I :авным координатам;' подстановка потаенных зависимостей в дифференциал* чое уравнение движения и разделение переменных ; пот ж ограниченного по норме управляющего воздействия , подавляющего за минимальное время колебания заготовки с координатой медленно движущейся дина.„.1ческой нагрузки. В случае только свободных колебаниями амплитудные значения управляющих воздействий находятся из начальных условий. При наличии в движущейся нагрузке постоянной по мс,мул» и направлению составляющей управление представляется (в соответствии с изложенным ранее подходил) как суперпозиция управлений - по медленному движению (квазиотатическиы положение» равновесия) и по быстрому движению (колебаниями).

Для нежесткой заготовки закрепленной в центрах пре бладаю-щей является первая мода колебаний. В этом случае, в резуль-

та:? учета только первой моды колебаний, существенно упрощается алгоритм управления.При медленно перемещающемся вдоль р.е.-г. 'сгко."! заготовки источнике возмущения вносится коррекция в у.фа "еже, обеспечивающее непрерывное подавление колебаний.

В убавляемом состоянии в месте приложения медленно движущая дик: мической нагрузки образуется "узел", перемещающийся синхронно с нагрузкой. Алгоритмы предполагают также поиск управлений крутильными и продольными колебаниями заготоБО!.. Учет случайной составляющей в медленно движущемся источни се возмущения основывается на использовании - в общем алгоритма процедуры синтеза оптимальных регуляторов.

Гашение изгибных и крутильных колебаний нежестких загого-вок основывается на использовании специально разработанных конструкций динамических гасителей.При разработке динамических гасителей применялась теория аналитического конструирования регуляторов.Для интегрального квадратичного критерия оптимальности, заданных линейных уравнений состояния системы "объект- гаситель" и краевых условий управление является линейной функцией фазовых координат и представляется в матркч-4 т

ном виде иВ К у., где 1С - элементы симметричной матрицу констант,найденных на сзновании решения системы нелинейных алгебраических уравнений Риккати, &Т - транспонированная матрица коэффициентов: Управляемость проверялась по условию Р.Калмаяа, а устойчивость - со критерию Сильвестра.

Исследовано влияние уменьшения массы и падения жесткости объекта (нежесткой заготовки) на характер параметрических изгибных и крутильных колебаний. Дифференциальные уравнения с переменными ¡азффициентами решены методом ВКВ (Вентцвля-Краморса-Ериллкана). Показано, что подавление пара-

метрхчесг колебаний возможно путем стабилизации жесткости объекта либо активного гасения колебаний с использованием управляемых динамических гасителей.

Исследовано гадение изгибкых колебаний невесткой заготовки с помощью демпфера, который крепится к одному из концов (рис.1 ). Уравнения движения:

— функция Грж а; С^-и = .

где

, чбобценные координаты; ^о ->"1*1, "^"сь^ "^г.- -...экстанты, ааБксяЕ^е от геометрических и физических параметров

систеш^Ш-продольное управляющее воздейс'вие.Коэффициент

к о £ - 4 оиа) влияния вычисляемся: пр»1-;5,гх>у О, О12.— ,-; , ; при

п I (V

01£--о

".Использование управления обеспечивает перевод энергии нзгиОных колебаний заготовки в анергии : вступительных колебаний ;-емпфера.^ 00 -включается в момент времениЕ»0.4йи гасятся свободные колебания (Р(+)-С) заготовки.

При исследовании колебаний ру.си манипулятора показано,ч^о использование упругого соединения охвата с рукой позволят осуществлять активно- гашение колебаний охвата ( стаб/лизацио его центра масс в положении равновесия).Управление деформациями руки в связи о изменением'ее' конфигурации .при выполнении рабочих движений рассматривается как управление по мед-энному движению, в то время как активное гашение колебаний соответ-

. - 19 -Модель заготовил с гасителем

.cu P(t) ci m

Q.02 0.0 t о

-0.0< -ао2 -аоз

ТП. =тпо1Д; 2п. = к/м -, Од^—(c^-v-c-ь)/ M Графики Ц- <(1) . 21 ( "t )j«P? U (t)- 0.г_.

o.ï см 0.6 аз -t(c)

Грай-к U(t) -, '__L

Щ1

п

-Il

п

i . -

• 0.2 0.1 S 0.1 аса о

-OOS -ai

0 1 0.2 0.4 йб й8 t (С)

Графики^ (t).(t) Щ« \)(Х)фО-,

ft А к * * , . *

Т / V У г

1 ...... ......-----1

О Ъ 0.2

0.4

-О.с t\c)

0.6

Pilo • I

стзует уг~азленка по быстрому движенив. результирующее управление в соответствии с Еьнекзложенкым представляет собой суперпозицию:

и. чу + и5 и ct;r

где [)(f)-ynpass:sKy.e квазкстаткческим положением равновесия (статическими деформациями) ;Ub - передаточная функция упругой сис-seMbi;U(t)-управление колебаниями. С целью упрощения практической реалиг'зди управления деформируемым состоянием рук(или поиска. kount-.okp, i действий) управления вкрадется через перемещения либо калряхен;.я тех характерных точек кострукцаи, для которых проще всего изменить соответствующие величины.

ЧЕТВГ°ТАЯ глава посвящена исследована колебаний, возника-: цих при оптимальном ' упр авляемом переноском движении упругих систем (рук манипуляторов) с конечным число! • степеней свободы. "

Методика ксс~едовак..д: г»тлск оптимального управления .. движением груза с учетом реализации движевп исполнительными " органами манипуляторов— исследование колебаний ИО,порождаемых оптимальными процессами, - поиск законов оптимальных движений КО (упругих систем о конечный,числом степеней свободы), при которых отсутствуют колебания в конечном положении.

Решена иаопериметрическая задача оптимального управлеь»ш

(движением груза) о подвижным правым кондомов, полярной системе .

"'■Г

координат.Груз за минимальное кремя при ог^-гниченг-; на норму мощности управления должен попасть на правом конце на прямую обще: о положения (в горизонтальной плоскости) с заданным модулем и направлением сдерсстф Здесь в качестве условг" трансверсальности выступают: условие пересечения траектории движе-

ния груза с осью транспортера, совпадение скорости груза по модулю и.надрг" чекно со скоростью ленты транспортера и равенство нули ускорения в момент поладим на транспортер. Отличительной особенностью данной задачи является отсутствие мепос-^едствекного ограничения на управление.

Использование вариационного метода ?<_эрии оптилаг-.ного управления приводит к система существенно нелинейных дифференциальных уравнений, в которых, кроме фазовых координат, неизвестными функциями времени яшигг-ся . множители Лаграк^л. Начальные значения для множителей найдены'из приближенного аналитического решения - в предположении,- что траектория движения материальной точки является архимедовой сгиралыо.

В случае сфеоаческой- сис:еш координат г.-иск оптималь-.ных силовых воздействий- ■ осуществлялся в предположении, что ■ траектория движения центра,масо охвата с. груйом - отрезок прямой в пространстве. ; Необходимые усилив в пневмоприводах телескопических и антропоморфных 'рук найдены на основании соотношений ■ теории пневмопривода., Оптимальное,в смысле быстродействия, перемещение груза реализуется .например,'.,при поноци набора малогабаритных пневмоккапаяов, устанавливаемых на корпусе пневмоцшшндра. Показано!,что реализация Оптимальных управ1 ¿иий возможна при использовании полостей предварительного наполнения и управления дросселированием.■.\•'' • ^

\\

исследованы свободные,вынужденны и параметрические колебания звеньев телескопической и антропоморфной рук манипулятора, возникающие в связи с оптимальным транспортированием полезного груз^.Изменение длины телескопической руки в результата ее выдвижения либо изменения взаимного полс^.экия звеньев

г

(геометрической конфигурации) антропоморфной - рук..ч яри опти- -

Г-\

мальном транспортировании груза прьводят к возбуждении вынужденных и.параметрических изгибкых у крутильных колебаний, устранение которых рекомендуется с помогаю компенсирующих воздействий.

Поиск оптимального иереносьо-'о движения в сложном движении упругих систем с кокещщм члсаом степеней свободы с учетом . подавления колебаний в конечно?; положении сводится к реализации - на ПЭВМ в системе гдалиты'-ских вычислена следующего алгоритма. Для задшшого критергл оптимальности, краевых условий (в переносном и относительное двидениях), времени переносного движения и дифференциальных,>уазнени: относительного движения (колебаний) упругой систеш в главных координатах закон оптимального переносного движения' ищется в виде полинома. Коэффи-/ циенты полинома находятся на основании .краевых условий и необходимых условий экстремума критерия качества .' За время, крат- • ноа периоду основного тона собственных -колебаний, ойьект (например,рука манипулятора ,рис.2), в результате переносного оптимального движения,переводится из начального в конечное состояние покоя. Заког, слтшького переносного движения ищется в веде полинома, коэффициенты которого определяйся из системы линейных алгебраических уравнений. .

В частности, на рис. 3,4 для системы с одной степеныр свободы приведены графики: управления переносным движением ;,сш- ■

. , * , ■

темы из первого состояния покоя, во второе, колебаний в .';0ТН0-сиа?льном ДВ1И81ШИ и изменений площадей дроссельных отведетий - при напитеенйи соогв етстЕуювд полостей из магистрали (у[>аайе-ние относите^ного движения:

-управление на чд^ицу массы;/. ««• Кг I % ; где IV * 1 _).В данном примере'здкон, изменения .шнад-

Динамическая модель руки манипулятора.

ттг»

Графики фуншлй: переносного двгхения а.О.я; относительного „¿ижепия - изменения плоцз'дей дроссельных отворстай-д.

РИС.2.

Схема оптимального переносного движения упругой руки о пневмоприводом. „

Г

■I

I У/Ю

Т.

1-w(t)

—0-"—

ч_

Ч7ЩГ

V/

€»<

1> 2.

/

а/

о

ртс^

о г,/г. ^

Рис.3.

Рис.4.

- ди дроссельного отверстия при наполнении камеры из магистрали на первом участке движения ;

4 + К/ р»)

о.оо^ ^ рму 1 - IV/Рм г

где £ — пловдць поршня, Рд^ 'Р , Рд - атмосферное давление Мо-начальное значение кос.Ринаты, определяющей положение поршня ;№(*)- координата, определит идя положение порпня в любой ыо-ыент времени; - давление как функция времени;?«-^--дав-

ление (помимо атмосферного) на единицу массы перемещаемого гру-ва; с!» -диаметр порпня. На учгс.ке торможения закон изменения ■ пощади дроссельного отверстия устанавливается аналогично. , Возможен и другой путь гашения колебаний, возникающих в связи о оптимальным движением упругой системы,- дозированное высвобождение (в конечном положении, с учетом фазы колебаний) запасенной в системе упругой потенциальной энергии деформации.

В ПЯТОЙ главе на основе модели аащаты от динамиче.чкх воздействий объектов как ас^аотно твердых тел и деформируемых . систем разработаны универсальные процедуры с использованием ПЭВМ для исследования перемещений объектов (нежестких заготовок и заготовок большой жесткости, манипуляторов и др. объектов) при статической и динамической нагрузках с учетом деформаций упругих связей, а также модели гаадгга'объектов при сло-- кных ¿мнашкеских воздействиях. Пассивная система защиты является составной чдетьс при разработке активной(управляемой).

Дня модели объекта как'абсолютно твердого тела (рис.Ба) в случае малости ликерных и угловых перемещений и обобщенных координат в вида оукоснтел; ных перемзЕдаянй центра масо и углов

- 27 -

Динамические модели объектов (при,юры) ^ ■ /--

# # |Г

/ос

а) абсолютно твердое тало с амортииаторали я г. ханязмаш сухого тоонпя

} I ,

с

ту

б) деформируемая система с коночным числом степеней свободы

Ряс. 5

I*

г ч \ у

Схема манипулятора с системой виброизоляция

ехгА

Рис. 6

г 28 -

мов расчета систем переменной структуры, физические свойства которых изменяются в аависимостк от вида внешних воздействий, причем это изменение обусловливает снижение динамических нагрузок на объект: системы с деградирующей жесткостью, с механизмами сухого трении (рис.Ра> либо пластического демпфирования, с переменной по модулю силой сухого трения,системы с вкшчаащимиея и выюючзщимюя связями и др. Показано, что сухое трение можно рассматривать как релейное управление .причем закон изменения во Бремени релейной функции в этом случае находится на основании дрияюта максимума. Например, развитие параметрических колебаний 2 системе с сухим трением оценивается по виду найденной релейной функции (силы трения как функции времени).

• Для динамического воздействия большой интенсивности предполагается развитие пластических деформаций в сечениях элементов конструкций с яаиоальтами внутренними усилиями.Исследованы из-гибно-крутильные колебания систем с конечным числом степеней свободы о учетом ргзвития пластических деформаций .ри сложном характере динамиччск:^о нагружения в виде горизонтальной и вертикальной составляющих вибрационного или импульсного- воздействий.Используется интегральные соотношения для приращений компонентов внутренних усилии в зависимости от приращений компонентов деформаций в предельном состоянии сечения.

На основании созданных моделей защиты объектов ст динамически воздействий выполнены исследования функционирования манипулятор на вибрирующем основанюга(рмс.б). Оценка влияния . статических деформаций амортизаторов ка перемещения центра

маоо охвата манипу.-ятора при изменении пространственного поло-. I

Кения рук I в процессе чыполнения рабочих операций ооущпствля-

лась с нспользеванием условий статического равновесия: Гс~ О ,М(2=0, где Fc . Ис- главный вектор и главный момент актизных сил и реакций амортизаторов.

Коыленсруюцие воздействия находятся из уравнений:

Fe = 0 , Мс = о , За = 8с+^Гл=О,

где SA-перемещение центра масс охвата а полезным грузом, обус-ловленкое изменением положения : -ки, -перемещение ' центра масс манипулятора, © - угол поворота вокруг оси, проходящей через центр масс, Гд - радиус-вектор, определяющий положение центра масс схвата по отношению к центру масс манипулятора. В результате изменен;..; давлений в цшгчдрах управляемых опор обеспечивается стабилизации исходного положения ■ статического равновесия манипулятора при произвольном положении руки.

Модели виброзащиты и защиты обЬактов от сло-^гакх динамических нагрузок реализованы в универсальном компл9кое"У1ВКО", разработанном для ПЭВМ IBM PC' AT/XT и совместимых с ними. Комплекс требует не менее 1.2 Мб памяти на жестком диске и наличия мониторов, типа EGA либо VGA; содержит 15 программ, за-к которых осуществляется из единого меню; снабжен редактором и инструкцией HELP,вызываемыми для каждой из программ ' с помощь» функциональных клавиш.Расчетные схемы объектов отображаются на монитор^.Результаты представляются файлами,которые при необходимости преобразуются и отображаются на экране графически либо печатаются на принтере в Еиде таблиц и графиков. Комп-.-.экс программ позволяют определять перемещения заготовки как абсолютно твердого (в сязи с деформациями узлов с:£1.ка) и де-

формируемого твердого тела ,а такж? перемещения манипулятора, обусловленные деформациями его элементов и системы вйброзащи-

ТЫ.

Созданные программное продукты используются в проектных организациях и конструкторских >:оро при расчетох объектов — 8«2иностроен5!я, приборостроения, радиоэлектроники.

- В ШЕСТОЙ главе приведена результаты экспериментальных исследований и практической рогллизации методов управления деформируемым состоянием нежестких объектоз в автоматизированном производстве.

" , Описан механизм обрагогания погрешностей.нежестких деталей в процессе токарной обработки.На основани экспериментальных исследований показано,что в первом приближении можно принять линейную зависимость хкокду погрешностью и максимальным прогибом нежесткого вала ( образование "бочкообразной" формы). Следовательно,для исключения погрешности, обусловленной изгиб-ными деформациями заготовки,необходимо устранить перемещения в •сечении с координатой .^шкжения силы резания..

Для передачи на заготовку управляющих .силовых воздействий использовались специальные приспособления (роликовые опоры, опорные диски, схваты манипуляторов и др.).

Выполнены экспериментальные исследования трех типов телео-копических рук минимальной массы: проверка найденных теорети-чес,™ компенсирующих силрвых воздействий, обеспечивающих устранение перемещении центра масс охвата с грузом, ' 'обусловленных деформациями всей конструкции: исследование! характера колебаний рук, возь.ткаищих при выполнении рабочих операций. Сопоставление реаультапв' теоретических и экспериментальных

и

исследований подтвердили адекватность модели компенсации пе-ремеЕ;ешй и вп 7не удовлетворительное совпадение результатов моделирования динамики ксталнителизя органов.

Обобщенная САУ управлений по медленному и быстрому цзиже-.гиям строится по типу адапиекой системы к вкеочзйт: объект ( управления(ОУ);быстрая модель управления (ЕУ.); медленная модель управления (ЬМУ); измерительное устройство (НУ); блок уо-иэраккй и преобразований воздействий (ШШ); исполнительный орган (ИО) . Применение САУ ДНЗ с~заяо с созданием специальных механических исполнительных органов,непосредственно реализующих управляющее силовые воздейтвия на заготсчку. эффектив-кость управления деформированием мадахестких заготовок как метода повышения точности и производительности то:г1рной обработки заключается в уменьшении числа проходов и припуска на обработку, стабилизации силы резания и снижении уровня вибраций, возможности обработки .на повышенных режимах, в унификации программных средств, реализующее технологические процессы.'

Противоречия проектирования ИО разрешаются в результате . комплексного подхода. Например, устранение значительной податливости стержневой конструкции руки минимальной массы осуществляется путем использования приемов компенсации перемещений, ^".д ликвидации колебании рук, обычно возникающих'з процессе оптимального транспортирования грузов, используются такие' законы движен'й, которые обеспечивают состояние покоя-руки в конечном положении. Показано, что,с цель:, упрощения практической реализации. управляющее воздействие на нежестгт» заготовку может создаваться о использованием руки манипулятора.

. Найдены законы динзмиче^кого нагружения упругой системы, для которых' коэффициент динамичности равен сд!:.шце, Время

нагружения задавалось в долях от г.ериода основного тона ообс-твенных колебаний упругой системы.С увеличением продолжитель-, ности интервала динамического 1дгружения упрощается закон нагружения.Например, для системы с одной степенью свободы выражение для динамической нагрузки (без учета изменения физических свойств упругой сиси«« и волновых процессов) принимает вид:

-'16Sot?■'nгt + ?ot1Gt4 + 2.1aot1-nгt2■-

где тп,, С -соответственно ' >1асса системы и коэффициент жес-- ткости, t-^ -время динамического нагружения до уровня Ро .

Разработанные модели управления рекомендуются для использования при: создании алгоритмов управления и проектирования ' манипуляторов, нагружении нежесткой заготовки силой резания. • при управлении подъемом грузов. На основании теории динамического нагружения упругих систем с равным единице динамичес-_ ким коэффициентом ' разработан способ _ подачи_ режущего . инструмента при в^е.с""'ии, исключающий динамический аффект внезапного приложения нагрузки (силы резания).Этот способ актуален для многоступенчатых нежестких валов,когда процесо обработки сопровождается многократным повторением фазы врезания.

Приведены схемы рук манипуляторов с управляемы* де-. формированием. Показано, что создание стержневых конструкций • рух минимальной массы неразрывно связано с необходимостью ио-. пользоьяния приемов компенсация перемещений центра масс охвата (о подеанык: грузом), вызванных деформациями руки как одлиого целого.Применение управления деформациями гозволяет снизить массу руки без умань^ния точности позиционирования.

- 33 -

На защиту выносятся следующие ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

Разработана концепция моделирования управляемого упругого деформирования твердых тел и механических систем как объектов автоматизированного производства. Предложен; методы управления деформациями объектов техники, основанные на суперпозиции управлений по медленному движению (квазистатическим положением, равновесия) и по быстрому движении 'колебаниями). Разработана методика использования компенсации перемещений объектов и управляемого деформирования в новых технологиях.

1. Обоснованы алгебраические и интегральные деформационные критерии; качества и найдены убавления деформированным состоянием твердых тел при медленно движущейся нагруьке. Созданы мо~. дели управления деформациями-и вскрыты закономерности управляемого упругого деформирования объектов автоматизированного производства.

Дана оценка энергетических затрат,подтвердившая малую энергоемкость управляемого деформирования. Энергозатраты на реализации управляемого деформирования нежестких заготовок более чем на порядок меньше затрат"на весь процесо обработки,. а при у равлении деформациями, рук манипуляторов— близки к случаю, когда перемещения центра масс охвата (в связи о деформациями руки) Устраняются поворотом всей руки как абсолютно твердого тела. • - ■

2.Доказана эффективность управления деформациями широкого класса нежесгких заготовок с целью снижения погрешностей автоматической токарной обработки, возникающей в свгэи о упругими

изгиСными и крутильными деформациями аагот'вгл. Най-

даны управления хвазистатическим положением равновесия широкого класса нежестких si'-roToscK, г том числе типа тел вращения , с фасонными поверхностей сложного профиля, а также для произвольного случая, когда изменение сечения заготовки по длине не описывается единой аналитической функцией.

Для поиска упрамсг-яй колебаниями упругих-объектов (заготовок) при медленно движущейся динамической нагрузке построены алгоритмы, базирующиеся на мьадде моментов.

3. Разработаны алгоритмы оптимального управления перемещением груза с помощью аелестсгинеских и антропоморфных манипуляторов. Дано реиение харглт арной для РТК сборки изопериметри-

'ческой задачи оптимального управления перемещением, груза на .плоскости (в полярной системе координат) с фиксированного положения на ленту транспортера, двшкущуюся с постоянной скоростью.

Найдены такие усилия в пневмоприводах манипулятора, которые (в- результате управления дросселировакийм)~обеспечиБ£вт •.оптимальное перемещение .

Исследованы иа; "гтрические колебания телескопических и . анропоморфных упругих конструкций рук манипуляторов, возникающее в результате оптимального транспортирования грузов.Найдены законы программных движений, при которых отсутствуют колебания рук в конечном положении. Реализация оптимального переносного движения упругих рук позволяет повысить производительность манипуляторов без снижение точности позиционирования центпа-иаоо охвата. Втачано, что-управление дросселированием обеспочк^ае? практическую реализацию' найденных, законов управляемого дадже-ния.

4. Разработана методика раочета системы виброзащиты мани-

пулятсра, работающего на вибрирующем оснопашш. Найдены ком-песирующке вог, зйствкя, обеспечивающие стабилизации квазистатического положения центра масс сх^ата при произвольном положении рука.

5. Получены функции динамического нагружения с равным единице динамическим коэффициентом для'упругодь-цормируемых объектов автоматизированного производства. Данные законы нагружения рекомендуются: при . врезании резца в обрабатываемую, нежесткую заготовку и для использования в рз" чих рперациях, выполняемых манипулятором с рукой малой жесткости; при оптимальном транспортировании упругих систем.

6. Результаты исследований по компенсаций' перемещений и управлению деформированным сосиянием отражены в авторских свидетельствах- на способы управлении деформациями нежестких заготовок в процессе автоматической токарной обработки,а также на конструкции механических исполнительных органов САУ ДНЗ.Управление деформациями приводит к повышению точности формы при обработке маложестких заготовок в 2-5 и более раз (по сравнению о 'обработкой'без управления).

7.Внедрены в конструкторских бюро: универсальные комплексы программ поиска оптимальных управлений; комплекс VIBRO-' {.'.^чета системы защиты объектов как абсолютно твердых и деформируемых твердых тел от динамических нагрузок(с учетом нетра-дициок :ых методов защиты от динамических воздействий).

Подтверждена зфектизность использования предложенных методов и моделей управления деформациями обьктов автоматизированного производства. На основании исследований изданы методические пособия и рекомендации, —¡пользуемые в учебно:» процессе.

- о0 -

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В ПУБЛИКАЦИЯХ:

1.БОХОНСКИЙ А.К., Тараненко В.А., Ямпольский Л.С.Методика расчета упругого элемента устройства для измерения силы резалкя.Дэп.рук. Аниоташя руког.и:и опубл.в сб."Технология и организация производстве,".N1.197C.-с.23.

Е.Бохсяский л.И. .Васьзченко а.К. ,Ямальский Л.С.Учет деформации нежестких дисков при адаптивном управлении токарней обработкой. Автоматизация и механизация производственных процессов. Вып.16.Львов.1977.-с.17-23.

3.Бохокский А.И..Ыоголевскаа Т.В.Построение модели управления процессом токарной обр^отки нежестких деталей.Сб. "Приборостроение". Вып'.29.Мзд."Г?лтка".К.1980.-с.8-14.

4.еохонский А.К..Мозодеьская Т.В. Исследование законов управления статическими деформациями- нежестких деталей при токарной обработке.СО."Автоматизация производственных прочее, сов".Вып.21. Дьеов.19S2.-с.3-10.

Б.Бохонский А.И.. Макухина Г. Г., Хацин Ю.А. Совершенствование конструкций приводов сборочных роботов. В сб. "Автома- • тизаиия сборочных и контрольнс-рэгулировочных роботов б приборостроении". вып. Б. ВШИПРИЕОР. М. 1982. - с. 148-155.

6.Бохонский А.И.О поцышении точности автоматической токарной обработки нежестких деталей. Сб."Приборостроеш'~".Еьш.34. К. 1082. - о. 53-57.

7.Бохомский А.И.Оптимальное управление в некоторых задачах механики.Сб. "Сопротивление материалов и теория сооружений". Вып.41.К.Будивельник. 1983.-с.129-132.

■ 8 .Еохонский А.И. Дзшшев В.К.Управление перемещениями нежестких заготовок о целью повышения точности шлифования. Изв.ВУЗОВ. "Шшшостроение ". N8. М. 1983.-е. 133-136.

8 .Еохонский А.И.,Оамлиев В.К.Управление колебаними вэжеот-кий заготовки в процессе игифовання.Дея. в УкрНИИНТИ. 1369 Ук.-Д£3. К. 188?..-10с. *

И.ВаксчскиЛ А.К. .Рыжкова • Н.П. , Управление дефермзц-шл топких цилиндрических оболочек при -токарной обработке. При5о-роогроенйв.Р«с«.4:чжвед.каучн.-техн. сб. .Вып.34. .K.1S83.-SV-63.

12.Еохонский А.,: , Накухина Г. Г. Совершенствование ков-

структивных решений исполнительных органов и алгаритмоз управления промышленными роботами. Материалы III Всесоюзной конференции. ч.2. Челябинск. 1983. - с. 20-21.

12.Бохснскйк А.И. ,Еаскльчекко А.К.Построение законов ог.ти-мальясго управления деформациями нежестких налов и дисков при автоматической токарной обработке.Атоматизация. производственных процессоз.' Вкп.23. ,jibb-'b,lS83.c.9-14.

14..Еохонсккй А.И. .Мозолевская Т.В..Рыжкоьа Н.П.Совершенствование модели оптимального управления деформацжши нечетких заготовок при автоматической токарной обработке// Автоматизация -производственных процессов в малиностроснии и приборостроении: Респ. межвед. кауч.-техн. сб..Вып..Львов,1984.-с.13-17.

15.Бохонский А.К., Макухина ' Г.Т., Хащин Ю.А. Исследование /элебаний руки манипулятора. В Сб. "Приборостроение". Вып. 36. К. 1984. - с. 17-22.

16.Бсхонский А.И..Горозко Е.И.Исследование демпфера колебаний нежестких валов при токртюй обработке.Дел.в УкрНИИНТЙ. 8309К-84. К. 1984.-12С.

17.Бохонский А.И.Управленкэ переыещэниями нежестких загото-' вок о помощью упругих опор при автоматической токарной обработке.Изз.ВУЗОВ; Машиностроение.N7.1985.-с.125-129.

18.Бохонский А.И. .Рыжкова Н.П.Управдение линейными и угловыми деформациями нежестких заготовок при тскаряой обработке. "Станки и инструмент".N4. 1935.- C.28-2B.

19.Рыжкова H.H. .-Бохонский А.И.ОО уменьшении погрешностей автоматической токарной обработки нежестких деталей.Автоматизация произв. процессов в машиностроении и приборостроении: РедмежЕед. науч.-технич. сб.,Вып. 24..Львов.1985.-о.16-21.

гО.Еохонский А.И. ,Е1.дов Н.Г.,Ломако В.М.Определение параметров вибровозбукдения бункера сборочного автомата. Приборостроение!. N37. К. 1985.<г.26-31.

21. Зохонский А.И..Макухина Г.Г.Задачи управления деформациями руки манипу ятора. Сев^стоп прибороот. ит.-т.- Севастополь. 1986 - 110. ДСП. в Укрншшта. 13. 02. 26. 554-УК.86.

22.Бохонский А.И.,Макухина Г.Г. .Хащин X/.А.Управление колебаниями охвата руки манипулятора. Севастоп. приборостроит. институт. -Севастополь. 1В86.- 17С. Деп. ä УкрНЮГНТЙ. 13.02.8В.

23.Бохо1-ский А.И. ,Рыжпова Н.П. Гашение колебании при токарной обработке цилиндрических деталей// Приборостроение: Респ.

межвед.научн.-техн. сб.,Вып.38.,1985.-0.32-35.

24.Бохоиский А.И.Построение упргвлений деформациями твердых тел при медленно движущейся внешней нагрузке.Изв.ВУЕОВ.Машиностроение. N10. ,М. 1989.-с. 124-12?..

25.Бохонскии А.И.Новаа модель управления деформированным состоянием нежестких валоз в процессе токарной обработки и шлифования. Материалы научно-хничесvii. кпнференции"Лрогрессивная технология обработки малой,естких деталей".Тольятти.19S7.-c.17-19,

£5.Бохонский А.И..Генплан V.K. Программы расчета систем амортизации объектов н.ч стапдаскую и динамическую нагрузки с использованием ЗВМ.Информационный листок о передовом производственно-техническом опыте.Укр!ШНТИ и Госплан УССР.Симферополь. 1В£3.-4а.

27.Вохонский A.îî. .Макухтг. Г. Г. У правление деформациями' антропоморфной руки манипулятора.СО.Автоматизация производственных процессов.N27.Львов. 1988.-с.43-47. .

•28.бохонский А.К., Ыакухина Г.Г..Фролов В.С.Исследование автоколебаний бункера сборочного автомата. Приборостроение. Респ.межвед. научно-техн. с0.Вып.40.К.19а8.-с,102-107..

гэ.Бохонсккй А.И.Задачи сцщзшш погрешностей обработки не- • жестких деталей. Сб. Приборостроение. Вт. 40. К. 1938. -с. 24-28.

30.Бохонский А.И.,ЫакухинаГ.Г.Моделирование оптимальных движении телескопической руки манипулятора на основе пневмопривода. Вестник машиностроения. КЗ.Н.1983.-с.17-1?

31.Бохонсхии А. К "Унтеа оптимальных параметров системы амортизации объектов.Тезисы докладов Респ. науч. - техн. кои-ференции'Чехнология и оборудование для производства витых изделий". Севастополь.1989.- с.80-81.

• 32.Вохонский к. ТА.Деформздионкый критерии качества при автоматической токарной обработка."Приборостроение".Вып.42.К.1991. -0.17-19.

' ЗЗ.Еохонскйй А.К.Управление крутильными деформациями нечетких валов при автоматической токарной обработке. "Автоматизация призводетвзнных процессов". Вып.29,Львов.1990.-о.95-93.

34.Бохг»ксдай А.И.,Макухика Т.Г.,Хагдан Ю.А.Расчет и проектирование телескопических -исполнительных органов манипуля-тороз.кйзб.1мле0.1833.-1320.

35. Бохонский* а', и. Добкалов П.Mi Управление деформациями исполнительных органов мачнпулятороа.Проектирование механизмов и

- 39 -

динамика машин.Межв. сб. науч.т.МИП. M.19G9.-c.82-3S.

36.Бохонский А.И..Цобкалов П.М.Оптимальное управление перемещением груза о помощью телескотической ругооланипулятора.Тг зисы докл. семинара "Автоматизации контроля качества в ГПС". Севастополь.M.1S89.-0.55-56.

37.Бохонишй А. И. .Балашов Г. В.Управление деформациями, стер-жнеЕой телескопической рукч манипулятора.Автоматизация производственных поцессов в машиностроении и приьлростроетм.респу-бл. мехвед.научно-технический сб.Вып.28.Львов.1989.-с.102-106.

38.Бохонский А.И.Управление деформациями балок при медленно движущейся натрузке.Сопрот. материалов и теор. сооружений.Вып. 58.К.1991.-с. бо-б7.

39.Бохонский А.И., Голяс Н.С.Синтез управления деформкро-г ннш состоянием нежестких несущих конструкций при фрезеровании. Научные достижения и опыт отраслей маши.. строения - народному хозяйству. Севастополь.ВНТО Msn.-ffiie.l^l.- с.54-55.

40.Бохонский А.И.Управление -сформированным состоянием балок и круглых дис: jb при медленном из1,ененш! по.""жения нагрузки.Сопротив. материалов и т.-я соорук.Вып.59.К.1991.-а.107-110.

41.Бохонский А. И. Компенсация деформаций и управление деформированным состоянием твердых тел и систем.Аннотация докладов.7-й Всесоюзный сьезд по теор. и прикл. мехЛ1.1991.-с.-61.

42. Бохонский А.И., Вохмяник А.Н. /Элланский Е. В i Управление изгибными колебаниями стержней при медленно движущейся вибрационной нагрузке.УкрНИИНТИ. Деп. рук. 1992.-Ук.92.-16с.

43.Бохонский А.И..Вохмянин А.Н;Управление деформированным состоянием нежестких валов с- целью снижения погрешностей автоматической токарной обработки. Известия ВУЗОВ. Машинострое-гк.э. N4-6. М. 1992.-е. 129- .34.

44.Бохонский А.И..Во^мянин А.Н.Управление дёформациямм нежесткого конического вала при токарной обработке. Материалы научно технической конференции" Прогрессивная технология в машиностроении": Тольятти. ^992. -с. 27.

45.Бохонский А.И..Галкина Н.Г.Адаптивная система защиты, приборов от вибрационных и импульсных воздействий больсой интенсивности, приборостроение. Изд. "Техника". N43. К. 1992.-С.71-75.

46.Бохонский А.И.Новые задачи оптимального упг'вления в механике. Научные труды фа.<удь?£га естественных наук.Выл.1. ,Сева-07. .приборостр. институт. Севастополь. 1993. -сл?.-ч7.

47.Бохонский А.К.Исполнительiгые органы минимальной массы манипуляторов с управляемым деформи.юванием при учете температурных воздействий.Материалы международной конференции по крупногабаритным космическим конструкциям.Научно-производс-твенноа обьединение"Знергия",Центр программных исследований РАН к др. организации.Новгород.199?.-с.77.

48.Бохонский А.И., Бурцев В.К., Голяс К.С. Реализация оптимальных движений груза о гимощьч антропоморфного манипулятора. Кауч.-техн. сй.Ол.-ция произвол. нроц.Севастололь.1994.-с.62-68,

49.Еохонский АЛ1.Методически.! рекомендации для практических занятий на тему: "Упраалеьие деформированным состоянием твердых

" тел".Ш СПИ.Севастополь.. 1S83. -iOc.

БЭ.Боконскш А. И.,Носалъ С.С. Исследование упруго-пласти-чаского демпфирования в снстр*.г- защиты приборов от импульсных воздействий. Сб. "Пр::СорострО'Жле".Вът.20.К. 1976.-е. 47-48.

• 51.Бохонский А.И.Ксследозззиз поведения упруго-пластической системы при импульсном воздействии. Реф.с5. Вып. 12. М. 1078.-е.22-26.

. Б2.б0х0нский А.И.Динамическая устойчивость хесткопластичес-кой системы.Реф. сб.Вып.1.ЦИШС.Ы.1979.-с.10-12.

4а.Бохонскин А.И..Килимник Д. 1,Пространственные колебания упругоплаотнческих систем при сейсьмческом воздействии. Ж. Строит. механика и расчет сооружений.N8.M.1S81.-c.33-S3,

БЗ.А.С.9-1Q540.Способ механической обработки паж. валов.Е.N20. 1082. .

54.А.С.973240.Слое >5 обработки нежестких деталей.Б.N42. 1982.

Б5.А.С.921687.Задняя оабка токарного станка. В.Н15.1932.

ЬЗ. А. С. 1087303. Способ подачи режущего инструмента при обработка нежестких деталей.Б,N15. 1984.

■57.А.С.1085674.Способ оЗ.'ТКИ нежестких деталей.В.N14.1984.

56.А.С. 13)3400.Рука манипулятора. Бал.N14.1987.

Б9.A.Bokhonsky,А.Vothmysnin.Controlled Elastic Defonsation at Solid Bodies.Second International Conference ш Science and Technoloee "Current Problens of Fundamental Science".Section B. Automation of Production Processes and Robotics.M.19S4.