автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Синтез и анализ электромеханических систем постоянного тока с учетом упругих механических связей

На правах рукописи

РОМАНОВ Андрей Владимирович РГБ о л

I 5 П'и - ■

СИНТЕЗ И АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА С УЧЕТОМ УПРУГИХ МЕХАНИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2000

Диссертационная работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Научный руководитель -

заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Кононенко Е.В.

Научный консультант -

кандидат технических наук, доцент Фролов Ю.М.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Мещеряков В.Н.;

кандидат технических наук, доцент Медведев В.А.

Ведущая организация Федеральный научно-производственный

центр НПК(0) "Энергия" (Воронеж)

Защита диссертации состоится 22 июня 2000 г. в Ю часов в

конференц-зале на заседании диссертационного Совета К 063.81.10 Воронежского государственного технического университета по адресу: 394026 Воронеж, Московский проспект, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан '22 мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Фролов Ю.М

0М,И, 0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В реальных системах электроприводов (ЭП) механические связи не являются абсолютно жесткими и поэтому представление электромеханической системы (ЭМС) как одномассовой приводит к существенным ошибкам. Упругие элементы могут стать причиной возникновения резонансных режимов, появления больших динамических перегрузок в элементах передачи, развития усталостных явлений и отказов. Если при синтезе системы не учтены упругие звенья, то это приводит к отличию характера движения исполнительного органа и вала электродвигателя (ЭД) от расчетных, то есть к нарушению заданного режима работы механизма. К таким механизмам относятся, в частности, непрерывные конвейерные линии, экскаваторы, скоростные лифты многоэтажных домов, шахтные подъемники, крановые механизмы, прокатные станы. Наиболее многочисленную и энергоемкую группу, требующую учета конечного значения упругости механических связей, составляют электропривода многих металлорежущих станков. Для получения высококачественной обработки поверхности металла необходимо исключить колебания в процессе работы исполнительного механизма, в то время как неучет упругости, например при настройке контура скорости на модульный оптимум, может привести к перерегулированию до 50 %. Анализ исследований, выполненных в нашей стране и за рубежом, показывает, что влияние упругих связей часто делает практически невозможным реализацию присущего тиристорным электроприводам высокого быстродействия и установку стандартных для жесткой системы настроек регуляторов.

В научно-технической литературе синтезу и анализу электромеханических систем с упругими механическими связями уделялось много внимания, но влияние вариаций параметров механической части электропривода и параметров системы управления на возможность пренебрежения влиянием упругости было рассмотрено недостаточно, тогда как подобные исследования могли бы более четко выявить причины возникновения недопустимых режимов и методы их устранения.

Диссертационная работа выполнена в рамках темы ГБ 96.22, 98.22 "Электропривод и автоматика электромеханических систем".

Объектом исследования является двухмассовая электромеханическая система с упругой связью между валом электродвигателя и валом исполнительного механизма. Управляемый источник энергии - тиристорный преобразователь. Принцип управления - двухконтурная система подчиненного регулирования с контурами тока и скорости.

Цель работы. Исследование динамики электромеханических систем,

установление границы пренебрежения упругостью и влияния на нее вариаций параметров как механической части, так и параметров системы управления.

Методика исследований. Реализация поставленной цели осуществлялась путем математического моделирования двухмассовой ЭМС (ДЭМС) с ти-ристорными электроприводами постоянного тока, построенными по принципу подчиненного регулирования, получившего наибольшее распространение в электроприводах металлорежущих станков. Неравенства, определяющие возможность пренебрежения упругостью, получены путем анализа логарифмических характеристик. Граничное значение жесткости определяется методом "золотого сечения". Анализ поведения ДЭМС при различных значениях упругости осуществляется методом корневого годографа. Алгоритм разработанной методики реализован в виде программных средств для персональных ЭВМ. Проверка полученных результатов осуществлялась на специально разработанной для этих целей экспериментальной установке. Надежность и достоверность результатов обусловлена применением методов, достаточно хорошо апробированных в теории автоматического управления. Полученные результаты и выводы согласуются с результатами, полученными ранее другими авторами.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, имеющие научную новизну:

1. Обоснованы отличия методики анализа электромеханических систем по двухмассовой модели от одномассовой на примере анализа корневых годографов при вариации параметров механической части электропривода. Показано, что двухмассовая модель имеет пару комплексно-сопряженных корней, обусловленных конечным значением жесткости механической связи, которая влияет на высокочастотную составляющую колебаний в переходном процессе и может быть причиной неустойчивости системы.

2. На основе анализа логарифмических характеристик выявлены области влияния конечного значения упругости на динамику двухмассовых электромеханических систем, позволяющие определить возможность применения стандартных настроек регуляторов или необходимость корректирующих настроек. Исследование уточняет методику применения стандартных настроек регуляторов в электромеханических системах подчиненного управления.

3. Введено понятие граничного значения упругости, при котором переходные процессы в двухмассовой системе приближаются к аналогичным процессам в одномассовой. Определены зависимости граничного значения упругости от параметров как механической части электромеханической системы, так и от параметров системы управления. Построены соответствующие номограммы. Показано, что использование обобщенного параметра облегчает анализ упругих

электромеханических систем.

Практическая ценность работы. Разработана методика анализа динамики двухмассовых электромеханических систем подчиненного регулирования. Она реализована в виде программного продукта, который может быть использован как часть САПР электромеханических систем постоянного тока. Проведен анализ влияния параметров ЭМС на граничное значение упругости, построены соответствующие номограммы. Разработана экспериментальная установка для исследования динамики электромеханических систем. Методика, программные средства, экспериментальная установка могут быть использованы в учебном процессе, а также в практике проектирования электроприводов с упругими механическими связями. Результаты внедрены в учебный процесс ВГТУ, что подтверждается соответствующими актами, которые приведены в приложениях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались и получили одобрение на семинарах кафедры автоматики и информатики в технических системах (Воронеж, 1996 — 2000); на Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1996); на I - II Республиканских электронных научно-технических конференциях "Современные проблемы информатизации" (Воронеж, 1996 - 1997); на III - IV Международных электронных научно-технических конференциях "Современные проблемы информатизации" (Воронеж, 1998 - 1999); на Всероссийской научно-технической конференции "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" (Нижний Новгород, 1999): на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов (Воронеж, 1999, 2000); на Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (Новосибирск, 1999); на Всероссийской конференции "Интеллектуальные информационные системы" (Воронеж, 1999). Программные продукты демонстрировались на региональной выставке "Образование и карьера" (Воронеж, 1998).

Публикации. Основное содержание диссертаций опубликовано в пятнадцати печатных работах и в отчетах по научно-исследовательской работе кафедры автоматики и информатики в технических системах ВГТУ за 1996 - 1999 гг. В Государственном фонде алгоритмов и программ Российской Федерации зарегистрированы программные средства: "Оптимизация динамики упругих электромеханических систем" и "Автоматизированный расчет электропривода главного движения продольно-строгального станка".

Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введе-

ния, четырех глав и заключения, изложенных на 153 страницах машинописного текста и содержит 43 рисунка, список литературы, включающий 136 наименований, и 7 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, отмечены научная новизна и практическая ценность результатов перечисленных исследований, дана краткая аннотация диссертации по главам.

В первой главе проведен обзор современного состояния вопросов: синтеза и анализа электромеханических систем с упругими механическими связями; основных тенденций развития систем управления, проанализированы их различные варианты. Определена необходимость рассмотрения вопросов пренебрежения упругостью в первую очередь для металлорежущих станков как для самой многочисленной и энергоемкой группы механизмов. Рассмотрены вопросы анализа и построения кинематики и систем управления металлорежущими станками. На основе анализа литературных источников сделан вывод о целесообразности исследований возможности пренебрежения упругостью в электромеханических системах подчиненного управления и сформулированы задачи диссертационной работы:

1. Разработать математическую модель для анализа электромеханических систем и реализовать ее в виде программы для ЭВМ.

2. Провести исследования на математической модели по выявлению влияния параметров ДЭМС на динамику.

3. Уточнить методику для определения возможности применения стандартных настроек в двухмассовых электромеханических системах.

4. Создать экспериментальную установку двухмассовой ЭМС и проверить результаты исследования на математической модели.

5. Выработать практические рекомендации проектно-конструкторским и наладочным организациям по выбору структуры и настройки электромеханических систем.

Во второй главе приведена математическая модель унифицированной ДЭМС (рис. ]). Отметим, что коэффициенты передаточных функций отдельных звеньев были уточнены по соответствующей отечественной и зарубежной научно-технической литературе. Кроме этого, при анализе были отброшены все обычно используемые допущения (неучет ЭДС электродвигателя, аппроксимация контура тока апериодическим звеном и т.п.). На основе анализа логарифмических характеристик ЭМС получены условия соотношения параметров возможности пренебрежения влиянием упругости, а, следовательно, применение

Рис. 1. Нормированная структурная схема унифицированной ДЭМС подчиненного управления:

U , Upe, Uj^, идт, UTr - напряжения: задания; регуляторов скорости, тока; датчика тока, тахогенератора; W^, WpT - передаточные функции регуляторов скорости и тока; Ттп, Т^, Ттг, Тяц, ТМ1, ТМ2, Тс - постоянные времени: тиристорного преобразователя, датчика тока, тахогенератора, якорной цепи, механические постоянные времени первой и второй масс, постоянная времени жесткости; kfj, kf2, kc - коэффициенты

внешнего трения на первой массе, второй массе и внутреннего трения в передаче; 1я, ряц - ток и сопротивление якорной цепи; Етп, Ед - ЭДС тиристорного преобразователя и двигателя; М;, Мс, М^ - моменты: электродвигателя, сопротивления нагрузки, упругой деформации; coj, а>2 - частота вращения вала двигателя и вала исполнительного механизма.

стандартных настроек регуляторов как для жесткой системы, что согласуется с работами Ю.А. Бордова, Г.Г. Соколовского.

Анализ программных продуктов, используемых при синтезе систем управления электроприводами, показал обоснованность разработки специального программного обеспечения для исследования специфических вопросов, в частности, для исследования динамики тиристорных приводов. Приведено описание разработанного для этих целей программного продукта, позволяющего определить граничное значение упругости при вариации параметров ЭМС и настройки регуляторов с учетом и без учета упругости, как показано на рис. 2.

Третья глава посвящена результатам исследования на математической модели по выявлению влияния параметров электромеханической системы на динамику тиристорных электроприводов и связанную с этим границу пренебрежения упругостью.

Было установлено, что если критерии возможности пренебрежения влиянием упругости выполняются при условии равенства требуемому соотношению параметров, то можно говорить о граничном значении жесткости Сгр и соответствующей ей постоянной времени упругих колебаний Ту гр, связанных соотношением

Сгр=Му-1)/(у-ту2,гр).

Исследования на математической модели выявили существование различных областей (рис.3), в которых для исследования динамики были рассчитаны переходные процессы (ПП) для ряда значений жесткости упругих деформаций С^2 при коэффициенте соотношения масс у, равное 1.5 (рис. 4). Область I соответствует выполнению условия 201^\У(й(зо))|ш_т-1 <-6дБ, где

>Ую(р) - передаточная функция разомкнутого контура скорости, Ту- постоян-

144 о4 96 72 48 24

2 1 \ д

у Л

\ / - у -—

1 а

1 41

I

11

О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 г, с 0.7 Рис. 2. Графики переходных процессов при различных настройках регуляторов:

кривая 1 - стандартная настройка регуляторов, расчет по одномассовой модели; кривая 2 - стандартная настройка регуляторов, расчет по двухмассовой модели; кривая 3 - специальная настройка с учетом упругости механических связей по критерию минимума колебательности.

пая времени упругих колебаний. Переходный процесс для точки в этой области (т. Ж, рис. 3) при настройке электромеханической системы по одномассовон

а) б)

Рис. 3. Области возможности пренебрежения упругостью механических связей: а - при большой жесткости; б — при малой жесткости

модели показан на рис. 4а. Область 1а соответствует выполнению условия > -Ту, где Т^- малая постоянная времени контура скорости. В области 16 ни одно из условий возможности пренебрежения упругостью не. выполняется. Переходный процесс на границе этих областей (т. Д, рис. 3) показан на рис. 46. Область На соответствует выполнению условия 4-Т^ < Ту, переходный процесс в т. В показан на рис. 4в. Область II определяется условием т >6дБ. Переходный процесс для т.А показан на

рис. 4г, кривая 1. В научно-технической литературе эта область также характеризуется как область возможного применения стандартных настроек при условии снижения коэффициента усиления регулятора скорости в 2-3 раза. Однако колебания в переходном процессе присутствуют и в этом случае (кривая 2 на рис. 4г). Экспериментальные данные свидетельствуют, что зона II существует при значении момента инерции электродвигателя ■>]> 0.5 кг*м2 и расширяется с увеличением Практически это реальная область работы для двигателей с большими моментами инерции, а такими двигателями являются ЭД средней и большой мощности. Для двигателей малой мощности более актуальной зоной работы остается область I.

Анализ рис. 4 говорит об улучшении динамических свойств двухмассовой электромеханической системы с увеличением жесткости упругих механи-1.2 со,

0.8

0.6

0.4

0.2

1 А- ! _

/

1

0 0.2 0.4 0.6 а) ¿=5000 Н*м/рад

6) С=1000 Н*м/рад

1 \ 1 - ! !

А 1Д- ! !

I \

/ ^^т^ "Г

I М/ ' \ ? ! ' 1 1 !

Г Г 1 т г

5 0 2 4 6 -с„п 10 в) С=25 Н*м/рад г) С=5 Н*м/рад

Рис. 4. Переходные процессы в ЭМС при стандартной настройке регуляторов для вариации значения жесткости: ов - частота вращения вала исполнительного механизма; тпп- время переходного процесса.

ческих связей. Причины такого поведения ДЭМС в исследуемых областях объясняются с помощью корневого годографа характеристического уравнения передаточной функции частоты вращения вала исполнительного органа а>2 (р) по управляющему воздействию, который содержит два действительных корня и две пары комплексно-сопряженных корней, показанных на рис. 5.

С точки зрения физики процесса улучшение динамики двухмассовой электромеханической системы объясняется тем, что с увеличением жесткости С)2 одна пара корней характеристического уравнения системы стремится занять то же положение, которое характерно для одномассовой системы (кривая 1, т. Ж, рис. 5). Практически искомое совпадение распределения корней наблю-

дается при жесткости С^^О4 Н*м. Вторая пара комплексно-сопряженных корней (кривая 2 на рис. 5), характерная для ДЭМС, с увеличением С] 2 приближается к мнимой оси и при 0.5 кг*м2 возможно перемещение корней в положительную область комплексной плоскости, обуславливая неустойчивость анализируемой электромеханической системы.

Изучение влияния параметров ДЭМС на область I, в частности, момента инерции электродвигателя постоянных времени тиристорного преобразователя и датчиков обратной связи показывает, что возможность стандартной настройки электромеханической системы по одномассовой модели зависит и от них, а не только от значения у, причем Сгр наиболее подвержена влиянию ^ и

с его увеличением сдвигается в область более высоких жесткостей, что подтверждает номограмма, приведенная на рис. 6. Такие параметры электромеханической системы как постоянные времени тиристорного преобразователя Ттп, датчика тока Тдт, датчика скорости - тахогенератора Т^ также оказывают значительное влияние на С^ (рис. 7а). Общей тенденцией является то, что при увеличении Т,^, Тдт и Ттг граничная жесткость уменьшается. Нужно отметить, что с ростом Ттп влияние отклонений параметров датчиков обратной связи на величину Сгр снижается. Далее в третьей главе показано, что анализ

влияния постоянных времени тиристорного преобразователя и датчиков обратной связи существенно упростится, если пользоваться зависимостями Ту>гр = р(у) (рис. 76). Подобное представление как бы автоматически учитывает

зависимость С^ от значения ^ то есть величина Ту)Гр выступает в роли

обобщенного параметра.

Анализ динамики ДЭМС металлорежущих станков делает возможным , предложить структуру системы управления металлорежущим станком с ЧПУ (рис. 8). С одной стороны мы имеем объект управления, с другой - карту технологических требований. Объект управления включает в себя кинематическую (механическую) часть и может включать различные типы датчиков (технологического режима или диагностирования). Применительно к упругим ЭМС возможно предварительное диагностирование необходимости особой настройки регуляторов, отличной от одномассовой, или необходимость введения корректирующих обратных связей. В процессе обработки детали изменяются параметры электромеханической системы. Возможно также изменение параметров преобразователя энергии и датчиков обратных связей. Контроль подобной информации может быть предусмотрен диагностированием системы во время ра-

Рис. 5. Годограф двух комплексно-сопряженных корней передаточной функции скорости исполнительного органа (верхняя часть)

Рис. 6. Номограмма для С^ при различных значениях I,'

! б .6*"

Рис. 9. Экспериментальная установка для исследования динамики

ЪТТРТГГГЛПЛ/ГРУЯНТ/ГиРГТГХТУ ГЧТГТРЛ/Г

O-i 1 f> / -sí-I 1 II ]lj

-к py I

j J oa

- !

C-J о vi

о"

</-> о

о"

w

\ \ \\ N

— Sj

00"-----

о

Я

° о

о

v~>

о о

CS

о

С-1

H s

s s я

M

s

^ &

lo M ca

S.

13

S *

s

Cl, В

H

и

о s a.

РЦ и

h"

m s -e<

te &

i

Ю

u.

il

►Г и

M

s •в-

(S

Ei

cd

0 о

2 5

О О

II »

в J

1 ь"

m

»

и->

II

о о о

II

с

нн

I

I

0 q

о о

? "р

„ о

u _

s В

о о

о II

11 н'

m

1 о

. о *

II

нь

<N

О О

I S

н1^

H I

II тг ..

„ о О —. _ о

5 S

Q

о о о

Il о &

г4 о

о" о

— II

q н>

? н.

м о

I о г- II

о

Ш О

S £

d q

II ö н" 11

F-S^ E

° I

о о о о

II b

E-? 2

с H1

о ?

с -2 Нн Т i

VO

H

и

Рис. 8. Обобщенная структура металлорежущего станка с ЧПУ

боты. Управление и обработка информации осуществляется микропроцессором (МК). Предусмотрено сравнение с эталонной моделью или наблюдающим устройством. При реализации тех или иных алгоритмов адаптации и диагностирования, когда необходимо изменение исходной структуры системы регулирования, конечная структура определяется модулем компоновки (компоновщиком). В четвертой главе приведено описание разработанной эксперименталь-

ной установки для исследования динамики двухмассовых электромеханических систем подчиненного управления (рис. 9). Элементы силовой схемы, управляемый источник энергии - тиристорный преобразователь, приборы контроля и информационной индикации находятся в специальном шкафу. Механическая часть экспериментальной установки состоит из:

1) станины, предназначенной для крепления всех элементов механической части;

2) двух исследуемых электродвигателей ДК1-23-000 и ДК1-17-000, которые используются в следяще-регулируемых электроприводах механизмов подач металлорежущих станков;

3) устройства для изменения момента инерции, состоящее из съемных массивных дисков;

4) устройства для вариации жесткости от 33.5 до 75 Н*м/рад за счет изменения числа рабочих витков пружины с помощью специальных перемычек;

5) защитного кожуха.

Контроль динамики осуществляется как с помощью запоминающего осциллографа, так и с помощью персонального компьютера типа IBM PC. Возможно одновременное наблюдение до пяти различных сигналов с автоматическим определением

* амплитуды, частоты и периода колебаний. Обработка графической информации также производится программно.

Проверка результатов исследования на математической

модели показала, что зависимо- рис. 9. Экспериментальная установка сти, приведенные в третьей гла- для исследования динамики элекгро-ве, верны. Осциллограммы пере- механических систем

ходных процессов при фиксиро-

ванном значении момента инерции и при вариации значения жесткости механической связи свидетельствуют об уменьшении колебательности системы при увеличении жесткости, как и при исследовании на математической модели.

По результатам экспериментального исследования, в качестве меры, значительно уменьшающей колебательность системы, можно рекомендовать применение двукратно интегрирующего регулятора в контуре скорости (то есть настройку контура на симметричный оптимум) совместно с применением других мер коррекции: уменьшение коэффициента регулятора скорости, применение корректирующих обратных связей.

В приложениях приведены: перечень государственных стандартов на нормы точности для металлорежущих станков; основные технические характеристики и расчетные динамические схемы для станков с ЧПУ токарной и фрезерной групп; акты регистрации программных средств и акты внедрения результатов диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ научно-технической литературы, который выявил необходимость исследования условий возможности пренебрежения упругостью механической связи в электромеханических системах.

2. Разработана математическая модель упругой двухмассовой системы подчиненного управления.

3. Разработана программа для анализа ЭМС и определения параметров настройки регуляторов.

4. Проведено исследование на математической модели, выявившее зависимость условий возможности пренебрежения упругостью механической связи в электромеханических системах от абсолютного значения момента инерции первой массы и от постоянных времени тиристорного преобразователя и датчиков обратной связи. Построены соответствующие номограммы.

5. Разработана и реализована экспериментальная установка для исследования динамики электромеханических систем. Полученные осциллограммы переходных процессов подтверждают найденные зависимости.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Фролов Ю.М., Романов А.В. Определение границ пренебрежения влиянием упругости механической связи на динамику тиристорных электроприводов // Современные проблемы информатизации: Тез. докл. Респ. электронной НТК, Воронеж: МУКТ, ВГПУ, 1996. С. 101.

2. Дмитриев O.A., Фролов Ю.М., Романов A.B. Математическое обеспечение автоматизированного проектирования электромеханических систем / Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине / Тез. докл. Всерос. совещания-семинара, Воронеж, 1996. С. 87.

3. Фролов Ю.М., Романов A.B. Влияние параметров электромеханической системы на границу пренебрежения упругой деформацией II Современные проблемы информатизации: Тез. докл. II Респ. электронной науч. конф. Воронеж: ВГПУ, 1997. С. 116.

4. Фролов Ю.М., Романов A.B. Особенности применения цепных передаточных механизмов в электроприводе электромеханических систем / Электромеханические устройства и системы. Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1997. С. 84-88.

5. Фролов Ю.М., Романов A.B. Исследование динамических свойств электромеханической системы с упругой механической связью // Автоматизация и роботизация производственных процессов: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1998. Вып. 2. С. 18-23.

6. Фролов Ю.М., Романов A.B. Роль постоянных времени электромеханической системы в изменении границы пренебрежения упругостью // Автоматизация и роботизация производственных процессов: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1998. Вып. 2. С. 74-79.

7. Фролов Ю.М., Романов A.B. Влияние параметров ДЭМС на корневой годограф И Современные проблемы информатизации: Тез. докл. III Междунар. электронной НТК. Воронеж: МУКТ, ВГПУ, 1998. С. 166-167.

8. Романов A.B., Бушнев Д.В., Фролов Ю.М., Пилюгии Р.В. Программное средство "Оптимизация динамики упругих электромеханических систем": № Гос ФАП РФ 50980000004. М, 1998. 17 с.

9. Фролов Ю.М., Романов A.B., Бушнев Д.В. Автоматизированный анализ систем управления на ЭВМ // Тез. докл. I Всерос. НТК "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве": В 19 ч. Нижний Новгород: НГУ, 1999. Ч. 8. С. 39.

10. Фролов Ю.М., Романов A.B. К вопросу синтеза структуры электромеханических систем с упругими связями // Современные проблемы информа-гизации: Тез. докл. IV Междунар. злектронной науч. конф. Воронеж: ВГПУ, 1999. С. 47-48.

11. Романов A.B. Программные средства для оптимизации динамики электромеханических систем // Материалы XXXVII Междунар. науч. студ. сонф. "Студент и научно-технический прогресс": Информационные технологии

Новосиб. ун-т. Новосибирск. 1999. С. 105-106.

12. Романов A.B., Воронин A.B.. Лесовой A.B. Программное средство "Автоматизированный расчет электропривода главного движения продольно-строгального станка": № Гос ФАП РФ 50990000134. М., 1999. 17 с.

13. Фролов Ю.М., Романов A.B. Динамика упругих электромеханических систем при вариации их параметров // Электромеханические устройства и системы: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: Воронежский институт МВД России, 1999. С. 38-44.

14. Фролов Ю.М., Романов A.B. Программное обеспечение при автоматизированном проектировании электромеханических систем // Тр. Всерос. конф. "Интеллектуальные информационные системы". Воронеж : ВГТУ, 1999. С. 117-118.

15. Фролов Ю.М., Романов A.B. К вопросу о классификации САР металлорежущих станков // Системы управления и информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1999. С. 39-46.

ЛР№ 066815 от 25.08.99.

Подписано в печать 10 .05.2000 Усл. печ. л. 1,0. Тираж 80 экз. Заказ №/"53 Издательство Воронежского государственного технического университета 394026 Воронеж, Московский пр., 14

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ПРОБЛЕМЫ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1 Основные тенденции развития и проектирования систем управления электроприводами.

1.2 Обзор современного состояния анализа электромеханических систем с учетом упругих механических связей.

1.2.1 Аспекты учета влияния упругости.

1.2.2 Вопросы синтеза регуляторов.

1.2.3 Системы модального и подчиненного управления.

1.2.4 Оптимизация динамики по системе станок -приспособление - инструмент - деталь.

1.2.5 Монотонность переходных процессов.

1.3 Влияние технологических требований и особенностей конструктивного исполнения механической части на выбор системы автоматизированного электропривода.

1.3.1 Общие сведения о металлорежущих станках, технологические требования к точности и качеству обработки деталей.

1.3.2 Технологические требования к электроприводам главного движения и подачи металлорежущих станков.

1.3.3 Типовые схемы электроприводов.

1.4 Модель обобщенной структуры управления электроприводом.

Выводы и постановка задачи.

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ.

2.1 Унифицированная математическая модель электромеханической системы подчиненного управления.

2.1.1 Принципиальная и структурные схемы.

2.1.2 Стандартные настройки.

2.1.3 Параметры упругодиссипативной связи.

2.2 Настройка электромеханической системы с учетом упругости.

2.3 Автоматизированный анализ электромеханических систем на ЭВМ.

2.4 Программное средство "Оптимизация динамики упругих электромеханических систем".

Выводы и результаты по главе.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.

3.1 Динамика упругих электромеханических систем при вариации параметров.

3.2 Влияние момента инерции электродвигателя на границу пренебрежения упругостью.

3.3 Влияние малых постоянных времени на динамику электромеханической системы.

Выводы и результаты по главе.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

4.1 Описание экспериментальной установки.

4.1.1 Состав и назначение экспериментальной установки.

4.1.2 Механическая часть.

4.1.3 Принципиальная электрическая схема силовой части экспериментальной установки.

4.1.4 Расчет параметров системы управления.

4.2 Методика проведения эксперимента.

4.3 Экспериментальное исследование динамики электромеханических систем.

4.3.1 Динамика электромеханической системы при вариации жесткости.

4.3.2 Результаты поискового исследования.

Выводы и результаты по главе.

Актуальность работы. С развитием научно-технического прогресса все отчетливее прослеживается тенденция к разработке и производству сложных технических систем, повышению требований к их статическим и динамическим характеристикам. Проектирование современных систем электропривода с оптимальными характеристиками, требующее учета возрастающего разнообразия типов комплектующего оборудования, материалов и технологии изготовления становится всё более сложным и трудоемким процессом, поэтому все актуальней становится вопрос о широком внедрении методов автоматизированного проектирования при разработке электроприводов различных технологических объектов. Вместе с тем в реальных системах электроприводов механические связи не являются абсолютно жесткими и поэтому представление электромеханической системы как одномас-совой приводит к существенным ошибкам. Упругие элементы могут стать причиной возникновения резонансных режимов, появления больших динамических перегрузок в элементах передачи, развития усталостных явлений и отказов. Если при синтезе системы не учтены упругие звенья, то это приводит к отличию характера движения исполнительного органа и вала электродвигателя от расчетных, то есть к нарушению заданного режима работы механизма. Анализ исследований, выполненных в нашей стране и за рубежом, позволяет определить различные группы механизмов и машин, для которых влияние упругих механических связей на динамику электроприводов, изнашиваемость деталей и, в конечном счете, на производительность и качество продукции является достаточно ощутимым. К этим механизмам относятся, в частности, быстроходные бумагоделательные машины, непрерывные конвейерные линии, экскаваторы, шахтные подъемники, крановые механизмы, высокоскоростные лифты многоэтажных домов, прокатные станы, другие механизмы. Наиболее многочисленную группу, требующую учета конечного значения упругости механических связей, составляют электропривода многих металлорежущих станков, в частности, механизмы подач станков фрезерной и токарной групп.

По данным ВНИИметмаш, около 70 % общего числа разрушений деталей металлургических машин являются следствием усталостных напряжений, в создании которых, в частности, значительную роль играют пиковые динамические нагрузки, обусловленные упругими механическими колебаниями и наличием зазоров в передачах [15]. Например, когда даже при настройке контура скорости на модульный оптимум неучет упругости может привести к перерегулированию до 50 %, что для внутреннего контура следящих систем является неприемлемым из-за существенного ухудшения качества обработки деталей. Уменьшением скорости рабочих машин можно избежать совпадения частот резонансных колебаний механических передач и производственной нагрузки, снижая их производительность. Для получения высококачественной обработки поверхности металла необходимо исключить колебания в процессе работы исполнительного механизма. Влияние упругих связей часто делает практически невозможным реализацию присущего тири-сторным электроприводам высокого быстродействия и установку стандартных для жесткой системы настроек регуляторов. Последнее особенно актуально для приводов предельного быстродействия.

Поэтому особое внимание приходится уделять синтезу и анализу систем управления электроприводами как электромеханических систем (то есть совокупности механических и электротехнических устройств, объединенных общими силовыми электрическими цепями и цепями управления, предназначенной для осуществления механического движения объекта) с учетом упругих механических связей.

Различные аспекты учета упругих механических связей разрабатывались с конца 60-х годов. К наиболее крупным теоретическим работам в области исследования динамики электропривода с упругими связями относятся труды A.C. Проникова, Д.П. Морозова, H.H. Дружинина, A.A. Сиротина, В.И. Ключева [50], Б.Ш. Бургина [21], а также зарубежных ученых Э. Раатца, У. Картера, В. Шпеча и других. Использование введенного В.И. Ключевым коэффициента электромеханической связи при оценке влияния упругости механических передач на динамику электроприводов и синтезе коррекции упростило аналитические исследования и повысило их наглядность [50].

Следует, однако, заметить, что влияние упругих связей на динамику унифицированных тиристорных систем управления электроприводами, построенных по принципу подчиненного регулирования, в перечисленных работах практически не рассматривается. Между тем именно подобные системы широко используются, в том числе и в приводах металлорежущих станков И именно в таких системах наиболее часто сказывается влияние упругости, делающее невозможным осуществление стандартных настроек. Имеющиеся отечественные и зарубежные разработки обычно ограничиваются математическим описанием и частными рекомендациями по настройке регуляторов и конструкции систем. В связи с этим возникла необходимость выяснить: в каких случаях пренебрежение влиянием упругости является допустимым, а в каких приводит к нежелательным последствиям. В научно-технической литературе вопрос о влиянии вариаций параметров механической части ЭП, тиристорного преобразователя, датчиков обратной связи на динамику электроприводов и устойчивость ЭМС не рассматривался, тогда как подобные исследования могли бы более четко выявить причины возникновения недопустимых режимов и методы их устранения.

Объектом исследования является двухмассовая электромеханическая система с упругой связью между валом электродвигателя и валом исполнительного механизма. Управляемый источник энергии - тиристорный преобразователь. Принцип управления - двухконтурная система подчиненного регулирования с контурами тока и скорости.

Цель работы. Исследование динамики электромеханических систем, установление границы пренебрежения упругостью и влияния на нее вариаций параметров как механической части, так и параметров системы управления.

Методика исследований. Реализация поставленной цели осуществлялась путем математического моделирования двухмассовой электромеханической системы с тиристорным электроприводом постоянного тока, построенной по принципу подчиненного регулирования, получившего наибольшее распространение в электроприводах металлорежущих станков. Неравенства, определяющие возможность пренебрежения упругостью, получены путем анализа логарифмических характеристик. Граничное значение жесткости определяется методом "золотого сечения". Анализ поведения ДЭМС при различных значениях упругости осуществляется методом корневого годографа. Алгоритм разработанной методики реализован в виде программных средств для персональных ЭВМ. Проверка полученных результатов осуществлялась на специально разработанной для этих целей экспериментальной установке. Надежность и достоверность результатов обусловлена применением методов, достаточно хорошо апробированных в теории автоматического управления. Полученные результаты и выводы согласуются с результатами, полученными ранее другими авторами.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, имеющие научную новизну:

1. Обоснованы отличия методики анализа электромеханических систем по двухмассовой модели от одномассовой на примере анализа корневых годографов при вариации параметров механической части электропривода. Показано, что двухмассовая модель имеет пару комплексно-сопряженных корней, обусловленных конечным значением жесткости механической связи, которая влияет на высокочастотную составляющую колебаний в переходном процессе и может быть причиной неустойчивости системы.

2. На основе анализа логарифмических характеристик выявлены области влияния конечного значения упругости на динамику двухмассовых ЭМС, позволяющие определить возможность применения стандартных настроек регуляторов или необходимость корректирующих настроек. Исследование уточняет методику применения стандартных настроек регуляторов в электромеханических системах подчиненного управления.

3. Введено понятие граничного значения упругости, при котором переходные процессы в двухмассовой системе приближаются к аналогичным процессам в одномассовой. Определены зависимости граничного значения упругости от параметров как механической части электромеханической системы, так и от параметров системы управления. Построены соответствующие номограммы. Показано, что использование обобщенного параметра облегчает анализ упругих электромеханических систем.

Практическая значимость работы. Реализация и внедрение результатов. Разработана методика анализа динамики двухмассовых электромеханических систем подчиненного регулирования. Она реализована в виде программного продукта, который может быть использован как часть САПР электромеханических систем постоянного тока. Проведен анализ влияния параметров ЭМС на граничное значение упругости, построены соответствующие номограммы. Разработана экспериментальная установка для исследования динамики электромеханических систем. Методика, программные средства, экспериментальная установка могут быть использованы в учебном процессе, а также в практике проектирования электроприводов с упругими механическими связями. Результаты внедрены в учебный процесс ВГТУ, что подтверждается соответствующими актами, которые приведены в ПРИЛОЖЕНИЯХ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались и получили одобрение на семинарах кафедры автоматики и информатики в технических системах (Воронеж, 1996 - 2000); на Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1996); на I - II Республиканских электронных научно-технических конференциях "Современные проблемы информатизации" (Воронеж, 1996 - 1997); на III - IV Международных электронных научно-технических конференциях "Современные проблемы информатизации" (Воронеж, 1998 - 1999); на Всероссийской научно-технической конференции "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" (Нижний Новгород, 1999); на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов (Воронеж, 1999, 2000); на Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (Новосибирск, 1999); на Всероссийской конференции "Интеллектуальные информационные системы" (Воронеж, 1999). Программные продукты демонстрировались на региональной выставке "Образование и карьера" (Воронеж, 1998).

Основное содержание диссертации опубликовано в пятнадцати печатных работах [31, 81, 98 - 108] и в отчетах по научно-исследовательской работе кафедры "Автоматика и информатика в технических системах" ВГТУ за 1996, 1997, 1998, 1999 годы. В Государственном фонде алгоритмов и программ Российской Федерации зарегистрированы программные средства: "Оптимизация динамики упругих электромеханических систем" [79] и "Автоматизированный расчет электропривода главного движения продольно-строгального станка" [80].

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 147 страницах машинописного текста, и содержит 43 рисунка, список литературы, включающий 136 наименований, и 1 приложений.

Выводы и результаты по главе

1. Разработана экспериментальная установка для исследования динамики электромеханической системы при вариации параметров.

2. Получены результаты исследования влияния параметров ЭМС на динамические характеристики переходных процессов.

Проведенное исследование показало, что эксперимент на математической модели (глава 3) позволил получить качественно правильные зависимости возможности пренебрежения влиянием упругости при изменении параметров электромеханической системы, в особенности, при вариации момента инерции первой массы. Если же колебательность системы тем не менее остается неудовлетворительной, то необходимо принимать специальные меры для компенсации влияния упругости, например, применение специальных настроек, введение корректирующих обратных связей, или применение настройки контура скорости на симметричный оптимум в сочетании с уменьшением коэффициента усиления в регуляторе скорости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении, анализируя проделанную работу, отметим, что задачи, поставленные во введении, были выполнены, а именно:

1. Проведен анализ научно-технической литературы, который выявил необходимость исследования условий возможности пренебрежения упругостью механической связи в электромеханических системах.

2. Разработана математическая модель упругой двухмассовой системы подчиненного управления.

3. Разработана программа для анализа электромеханических систем подчиненного управления и определения параметров настройки регуляторов.

4. Проведен эксперимент на математической модели, выявивший зависимость условий возможности пренебрежения упругостью механической связи в электромеханических системах от абсолютного значения момента инерции первой массы и от постоянных времени тиристорного преобразователя и датчиков обратной связи. Построены соответствующие номограммы.

5. Разработана и реализована экспериментальная установка для исследования динамики электромеханических систем. Полученные осциллограммы переходных процессов подтверждают найденные зависимости.

Следующие результаты диссертационной работы: программные средства "Оптимизация динамики упругих электромеханических систем", "Автоматизированный расчет электропривода главного движения продольно-строгального станка" и экспериментальная установка для исследования динамики электромеханических систем с упругой механической связью были внедрены в учебный процесс, что подтверждено соответствующими актами, и включены в курсы "Автоматизированное проектирование электроприводов", "Теория электропривода", "Системы управления электроприводами", в лабораторный практикум, в курсовое и дипломное проектирование.

1. Акимов Л.А., Колотило В.И. Формирование сигнала, пропорционального моменту нагрузки, в электроприводах с системами подчиненного регулирования и наблюдателями состояния // Электротехника, № 2, 1998. С. 29-35.

2. Александров Е.Е. Параметрическая оптимизация линейных регулирующих систем при случайных внешних воздействиях // Изв. вузов. Электромеханика. 1992. № 2.

3. Алферов В.Г., Ха Куанг Фук Использование метода корневого годографа и пары доминирующих корней при оценке динамических свойств // Электротехника, № 6, 1993. С. 29-32.

4. Алферов В.Г., Ха Куанг Фук Цифровое наблюдающее устройство с прогнозированием // Изв. вузов. Электромеханика. 1992. № 3. С. 71-76.

5. Ануфриев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979.

6. Аттаиапесе Ч., Дамиано А., Марониу И., Перфетто А. Управление асинхронным двигателем с адаптацией к изменяющейся электромагнитной постоянной времени ротора / Электричество. 1997. № 3. С. 29-31.

7. Афанасьев В.Н., Колмановский В.Б., Носов В.Р. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высшая школа, 1998. -574 с.

8. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г. М. Численные методы. М.: Наука, 1987. 600 с.

9. Башарин A.B., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов.-JI.: Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1982. 392 е., ил.

10. Башарин A.B., Постников Ю.В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ. Учебное пособие для вузов. 3-е изд-Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1987.

11. Бессекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования.-М.: Наука, 1975.-768 с.

12. Борцов Ю.А. Адаптивное управление электроприводами / Электротехника. 1997. № 3. С. 17-21.

13. Борцов Ю.А. Адаптивный цифровой следящий электропривод с вентильным двигателем / Электротехника. 1997. № 8. С. 3-8.

14. Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Тиристорные системы электропривода с упругими связями.-Л.: Энергия, Ленингр.отд-ние, 1979.- 160 е., ил.

15. Борцов Ю.А., Бурмистров A.A. Адаптивный электрогидравлический следящий привод // Электротехника. 1996. № 3. с. 60-63.

16. Борцов Ю.А., Поляхов Н.Д., Путов В.В. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением. Л.: Энергоатомиздат. Ленинград, отд-ние, 1984.- 216 с.

17. Борцов Ю.А., Поляхов Н.Д., Соколов П.В. Синтез адаптивного нечеткого регулятора электропривода / Электротехника. 1996. № 7. С. 27-29.

18. Борцов Ю.А., Федоров C.B. Адаптивный цифровой следящий электропривод с вентильным двигателем//Электротехника. 1997. № 8. С. 3-8.

19. Бургин Б.Ш. Анализ и синтез двухмассовых электромеханических систем: Монография / Новосиб.электротехн.ин-т.- Новосибирск, 1992 -199 с.

20. Бургин Б.Ш. Некоторые проблемы синтеза ДЭМС стабилизации скорости // Автоматизация управления организационными и техническими системами.-Томск: ТГУ, 1979-С. 111-118.

21. Бургин Б.Ш. Особенности вариантов астатической двухмассовой электромеханической системы стабилизации скорости // Электротехника, № 7, 1997. С.11-16.

22. Бушнев Д.В., Фролов Ю.М. Анализ сложных технических систем автоматического управления // Проблемы автоматизации и управления. Межвуз. сб. науч. тр., ВГТУ, Воронеж, 1996, 156 с.

23. Бушнев Д.В., Фролов Ю.М. Анализ технических систем автоматического управления на ЭВМ. // Современные проблемы информатизации. Тезисы докладов.- Воронеж, 1996.- 114 с.

24. Бушнев Д.В., Фролов Ю.М. Программное средство "Комплексный анализ структурных схем в передаточных функциях", Государственный фонд алгоритмов и программ Российской Федерации, регистрационный номер 50980000003. М. 1998.

25. Вейнгер A.M. Перспективы систем подчиненного регулирования / Электротехника. 1996. № 4. с. 41-47.

26. Герасимяк Р.П., Рамарувахуака A.M. Система управления электропривода двухмассовой электромеханической системой / Электротехника, №6, 1998. С.28-31.

27. ГОСТ 50369-92. Электроприводы. Термины и определения.

28. Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. М.: Мир, 1990, часть 1 349 е., часть 2 - 400 с.

29. Донской Н.В., Кирилов A.A., Купчан и др. Я.М. Комплектные системы управления электроприводом тяжелых металлорежущих станков / под ред. A.B. Поздеева. -М.: Энергия, 1980. 288 с.

30. Дрючин В.Г., Жиляков Н.В. Синтез оптимальных систем управления при изменении выходной координаты объекта//Изв.вузов. Электротехника. 1992. №5. С. 12-15.

31. Дьяконов В.П. Общедоступные математические САПР для персональных компьютеров класса IBM PC // Программные продукты и системы, 1993, №1, с. 11.

32. Дьяконов В.П. Система MathCAD. Справочник. М.: Радио и связь, 1993. 128 с.

33. Дьяконов В.П. Справочник по MathCAD PLUS 6.0 PRO M.: CK Пресс, 1997. 336 е., ил.

34. Дьяконов В.П. Справочник по MathCAD PLUS 7.0 PRO M.: CK Пресс, 1998. 352 е., ил.

35. Дьяконов В.П. Справочник по применению системы PC MathLab. M.: Наука, 1993. 112 с.

36. Евзеров И.Х., Горобец A.C., Мошкович Б.И. и др. Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / Под ред. канд. техн. наук Пе-рельмутера В.М. -М.: Энергоатомиздат, 1988. 319 е., ил.

37. Егоров В.Н., Шестаков В.М. Динамика систем электропривода.-Л.: Энергоатомиздат, Ленигр.отд-ние, 1983.-213 е., ил.

38. Епанешников A.M., Епанешников В.А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. 3-е изд. - M.: Издательство "Диалог-МИФИ", 1996.-228 с.

39. Зотов Е.А. Пакет прикладных программ для анализа линейных и нелинейных САУ // Современные проблемы информатизации в технике и технологиях.: Труды V Международной электронной научной конференции. Воронеж: ЦЧКИ, 2000. - 145 с.

40. Иванов А.Н. "Машиностроение-97" / Автоматизация и современные технологии. 1998. № 3. С. 34 40.

41. Иванов А.Н. "Металлообработка-96" / Автоматизация и современные технологии. 1997. № з. с. 40 48.

42. Иванов А.Н. "Металлообработка-98" / Автоматизация и современные технологии. 1998. № 7. С. 36 47.

43. Иванов А.Н. Новое оборудование для механизации и автоматизации производственных процессов / Автоматизация и современные технологии. 1996. №6. С. 5-8.

44. Игонин Г.А., Коваль М.И. Оптимизация статических и динамических характеристик комплекса "станок система ЧПУ" // Оптимизация электромеханических систем автоматического управления. Саратов. Изд-во Са-рат. ун-та, 1983. С. 10-19.

45. Изосимов Д.Б. Синтез управления в электроприводе // Электротехника. 1994. №7. с. 11.

46. Капунцев Ю.Д., Елисеев В.А., Ильяшенко JI.A. Электрооборудование и электропривод промышленных установок, М.: Высшая школа, 1979. 358 с.

47. Ключев В.И. Теория электропривода. Учебник для вузов.-М.: Энергоатомиздат, 1985. 560 е., ил.

48. Ключев В.И., Яковлев В.И., Теличко Л.Я., Усманов A.M., Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Динамика автоматизированного электропривода с упругой механической связью. // Электричество. 1973. № 3. С. 40 - 46.

49. Кононенко Е.В. Способы повышения статической устойчивости синхронных реактивных редукторных двигателей. Электричество. № 4. 1978. С. 86 89.

50. Королев Э.Г., Волкомирский И.А., Лебедев A.M. и др. Эффективность применения высокомоментных двигателей в станкостроении М.: Машиностроение, 1981.- 144 с. ил.

51. Круг Е.К., Анисимова Н.Г. Коррекция алгоритмов управления систем регулирования режимами / Приборы и системы управления, № 12, 1994. с. 23-25.

52. Кутин A.A. Опыт разработки и создания гаммы конкурентноспо-собных токарных станков с ЧПУ / Вестник машиностроения. 1996. № 7. С. 24 26.

53. Литвиненко A.M. Монотонность переходных процессов в электромеханических системах / Электричество. 1991. № 4. С. 66-70.

54. Лихоманов A.M., Власов В.Н. Синтез стандартных настроек для следящих электроприводов при линейном управляющем сигнале // Электротехника. 1995. № 1. С. 7-11.

55. Лихоманов A.M., Панин С.Ю., Писарев А.Ю. Синтез стандартных настроек для систем стабилизации скорости // Электротехника, № 1, 1996. С.6-10.

56. MathCAD 6.0 PLUS: Руководство пользователя / Пер. с англ. М.: Филинъ, 1996. 712 с.

57. Мазунин В.П. Проблемы оптимального управления электроприводами / Электротехника, № 4, 1997. с. 1-6.

58. Мамедов В.М. Управление электроприводами постоянного тока: Учеб. пособие / Воронеж, политехи, ин-т. Воронеж, 1983.- 132 с.

59. Маталин A.A. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов, «Машиностроение», М: 1970, 320 с.

60. Математический энциклопедический словарь. Гл. ред. Прохоров Ю.В. М.: "Советская энциклопедия". 1988.

61. Металлорежущие станки. Каталог-справочник. Часть 1 8 - М.: НИИМАШ, 1971.

62. Михайлов О.П. Динамика электромеханического привода металлорежущих станков. М: Машиностроение 1989, 224 с.

63. Новиков В.А., Рассудов Л.Н. Тенденции развития электроприводов, систем автоматизации промышленных установок и технологических комплексов / Электротехника. 1996. № 7. с. 3-12.

64. Новожилов М.А., Соломин C.B. Синтез оптимальной адаптивной системы управления электроприводом постоянного тока / Электротехника. 1994. №8. С. 5-7.

65. Нортон П., Соухе Д. Язык ассемблера для IBM PC : Пер. с англ., -М.: Издательство "Компьютер", 1993. 352 с.

66. Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в 3-х книгах. М.: Машиностроение, 1977.

67. Остриров В.Н., Прибора А.Н. Робастый регулятор позиционирования для мощного биотехнического манипулятора // Электротехника. 1994. № 7. С.35-38.V

68. Пличко Н.П., Родюков В.Н., Челядин В.Л. Использование пакета SIAM для исследования динамики электроприводов: Учебное пособие / Липецкий государственный технический университет. Липецк, 1997, 81 с.

69. Полещук В.И. Инвариантная оптимизация упругой двухмассовой системы с подчиненным регулированием // Электричество, № 3, 1997. С. 33-36.

70. Разевиг В.Д. Micro-Cap V для Windows конкурент Design Center/PC Week/RE, 1996, № 41. - С. 48-49.

71. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: Учеб. пособие для вузов по спец. электрон, техники / Г.И. Изъюрова, Г.В. Королев, В.А. Терехов и др. М.: Высш. шк., 1987. - 335 е., ил.

72. Розман Я.Б., Брейтер Б.З. Устройство, наладка и эксплуатация электроприводов металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1985. -208 с.

73. Романов A.B., Бушнев Д.В., Фролов Ю.М., Пилюгин Р.В. Программное средство "Оптимизация динамики упругих электромеханических систем", Государственный фонд алгоритмов и программ Российской Федерации, регистрационный номер 50980000004. М. 1998.

74. Рыбкин С.Е., Изосимов Д.Б. Алгоритмы идентификации механических координат электропривода// Электричество. 1996. № 6. С. 26-30.

75. Садовой A.B., Сухинин Б.В., Сохина Ю.В. Системы оптимального управления прецизионными электроприводами / Киев: ИСИМО, 1996.-298 с.

76. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. Т. 2 / Под общ. ред. Копьшова И.П., Клокова Б.К. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 688 е., ил.85. CT СЭВ 1346-78.

77. Станки и инструмент. 1990. № 5.

78. Станки и инструмент. 1990. № 6.

79. Станки и инструмент. 1991. № 7.

80. Станки и инструмент. 1990. № 10.

81. Терехов В.М., Ключев В.И. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учебник для вузов.-М: Энергия. 1980, 360 с.

82. Ткалич С.А. Разработка колебательного электропривода с повышенными энергетическими показателями: Автореф. дис. канд. техн. наук. Томск, ТПИ. 1988.

83. Топленкин Ю.З., Гололобов К.К., Бычков В.А. К вопросу о численном анализе станочных электромеханических систем / Вестник машиностроения. 1996. № 5. С. 19 20.

84. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. М.: Машиностроение, 1989. 752 с.

85. Усилитель полупроводниковый линейный типа УПЛ-1 У4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2АЭ.380.166 ТО.

86. Уткин В.И., Лукьянов А.Г. Основные направления развития теории систем со скользящими режимами / Приборы и системы управления. 1994. № 12. с. 20-22.

87. Фишер Дж.Э., Гетланд Х.Б. Электроника от теории к практике: Пер. с англ. М.: Энергия, 1980. -400 е., ил.

88. Фролов Ю.М., Романов A.B. Влияние параметров ДЭМС на корневой годограф // Современные проблемы информатизации. Тезисы докладов III Международной эл. НТК Воронеж: МУКТ, ВГПУ, 1998. - 200 с.

89. Фролов Ю.М., Романов A.B. Динамика упругих электромеханических систем при вариации их параметров // Электромеханические устройства и системы: Межвузовский сб. научных трудов. Воронеж: Воронежский институт МВД России, 1999. - 140 с.

90. Фролов Ю.М., Романов A.B. Исследование динамических свойств электромеханической системы с упругой механической связью // Автоматизация и роботизация производственных процессов / Межвуз. Сб. науч. тр., выпуск 2, ВГТУ, Воронеж, 1998.- 100 с.

91. Фролов Ю.М., Романов A.B. К вопросу о классификации САР металлорежущих станков // Системы управления и информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 1999. - 142 с.

92. Фролов Ю.М., Романов A.B. Определение границ пренебрежения влиянием упругости механической связи на динамику тиристорных электроприводов // Современные проблемы информатизации / Тез. докл. Респ. эл. НТК, Воронеж: МУКТ, ВГПУ, 1996.- 114 с.

93. Фролов Ю.М., Романов A.B. Особенности применения цепных передаточных механизмов в электроприводе электромеханических систем / Электромеханические устройства и системы Межвуз. сб. науч. тр. ВГТУ Воронеж, 1997 146 с.

94. Фролов Ю.М., Романов A.B. Программное обеспечение при автоматизированном проектировании электромеханических систем // Труды

95. Всероссийской конференции "Интеллектуальные информационные системы" / Воронежский государственный технический университет, Воронеж, 1999. 239 c¡

96. Фролов Ю.М., Романов A.B. Роль постоянных времени электромеханической системы в изменении границы пренебрежения упругостью // Автоматизация и роботизация производственных процессов / Межвуз. Сб. науч. тр., выпуск 2, ВГТУ, Воронеж,1998 100 с.

97. Штейнбрунн И. Моделирование динамических характеристик приводов подач металлорежущих станков // Электротехника, № 1, 1996. С. 25-27.

98. Штейнер Р.Т., Поляков В.А. Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом с ориентацией поля ротора / Электротехника. 1998. № 2. С. 23-29.

99. Шумилов В.Ф., Шумилова Н.И. Обеспечение монотонных переходных процессов в электроприводе с заданным быстродействием / Электричество. 1995. № 2. С. 40-42.

100. Adaptiv geregelfer Drehsfromstellanfîieb / Diffrich Andrese, Weidaner Jens // 1 lint Fachfag. "Ind. Autom. Autom. - Antriebe" Chemnitz, 1214 Febr., 1991 - Chemnitz, 1991 - c.D 10/1-Dl0/4.

101. Alberkrack J. Selecting brushless DC motor controllers.// Machine Design: The only magazine for design engineering. 1988, No.l 1, p. 109.

102. Benzer R. New IC-systems for brushless DC motor control.// Machine Design: The only magazine for design engineering. 1989, No.8, p.54.

103. Benzer R. Single-chip brushless motor controller.// Machine Design: The only magazine for design engineering. 1988, No.6, p. 140

104. Cossgriff L. Analysis of optimum control feedback systems // IEEE Trans. Automat. Control, vol. 7, 1992. - p. 172

105. Dorf R.C. Modern control systems. 5-th ed. New York.: Addison-Wisley Publ. Co., - 1992. - 603 p.

106. Electrical and electronic systems: Motors.// Machine Design: The only magazine for design engineering. 1988, No.6, p. 192.

107. Fleisher W.A. How to select DC motors.// Machine Design: The only magazine for design engineering. 1988, No.10, p.99.

108. Gunther W. Schaltunden erfolgzeich simulieren mit Micro-Cap V. -Feldkizchen: Franzis, 1997 (книга и CD-ROM с демонстрационной версией, библиотекой компонентов и примерами).

109. Hestenes M.R. Optimization theory. The finite dimensional case. -New York.: Wisley, 1995. - 342 p.

110. Marchal C. Chattering arcs and chattering controls. // J. of optimization theory and applications, -1973, Vol.11, No.5, P. 441-468.

111. Martin M. How to select a variable-speed drive. // Machine Design: The only magazine for design engineering. 1990, No. 10, p.91.

112. Micro-Cap V. Electronic Circuit Analysis Program Reference Manual. Version 1.0. Sunnyvale: Spectrum Software, 1995.

113. Micro-Cap V. Electronic Circuit Analysis User's Guide. Version 1.0. Sunnyvale: Spectrum Software, 1995.

114. Motor technology.// Machine Design: The only magazine for design engineering. 1990, No.8, p.AlO.

115. Motors: Brushless direct current. // Canadian Machinery and Metal-working: The monthly magazine for metalworking, production, engineering and purchasing. 1987, Vol. 85, No.5, p.49.137

116. Pritschow G. Automation techology on the way to an open system architecture. - Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 1990. Vol. 7. N1/2.

117. Programmable motion control. // Canadian Machinery and Metal-working: The monthly magazine for metalworking, production, engineering and purchasing. 1986, Vol. 81, No.5, p.39.

118. Sawa T. Electrical engineering and technology guide: Putting a new twist on spindle drives. // Machine Design: The only magazine for design engineering. 1991, No.6, p.50.

119. Sweeney M. How to perform simultaneous process engineering // Integrated Manufacturing systems. 1992. Vol. 3. N 2

120. Tech Briefs: Low noise brushless direct current motors. // Machine Design: The only magazine for design engineering. 1990, No. 10, p.l 11.

121. The World of Variable. / Speed Drives. Siemens, 1994.

122. Tou J.T., Evans W.R. Motion control technology. New York.: McCraw-Hill, - 1993. - 172 p

123. Young-Zai-Lu: The new generation of advanced process control // Control Engineering. 1992, mid-march.

124. Zalter S. Isaac. Synthesis of a minimum energy techniques // IEEE Trans. Automat. Control, vol. 6, 1996. -p.317