канд. техн. наук, доц.
г. Санкт-Петербург
Ph.D., Associate Professor
St. Petersburg
д-р техн. наук, проф.
г. Санкт-Петербург
St. Petersburg
Повышение производительности технологических операций является актуальной задачей современной науки. Внедрение современных систем управления промышленным оборудованием сопряжено с цифровизацией и компьютеризацией предприятий. Вибрационная техника является одним из распространенных типов промышленн ого оборудования, использующегося для операций просеивания, дробления, виброперемещения и т. д. Энергетический подход к управлению вибрационными установками позволяет поддерживать постоянный уровень полной энергии колебаний вибрационной установки с грузом, что открывает широкие возможности для интеллектуализации управления оборудованием в условиях неопределенности пространства параметров. Настоящая работа нацелена на исследование влияния цифровизации и дискретизации на работу алгоритма скоростного градиента при управлении кратной синхронизацией роторов вибрационной установки и на оценку критических шагов дискретизации сигналов датчиков. В работе приводятся результаты численного моделирования, основанного на уравнениях динамики системы и приближенных значениях параметров вибрационной установки. Установлено, что рост шага дискретизации приводит к срыву режима кратной синхронизации вплоть до потери устойчивости. Представлены результаты экспериментального исследования на мехатронном вибрационном стенде СВ-2М. Результаты демонстрируют в нормальном режиме работы установление низкочастотных колебаний скоростей вращения роторов и полной энергии системы, частота которых определяется ограничением на значение управляющего сигнала. При увеличении шага дискретизации наблюдается установление движения с остановами, по своему характеру схожее с устойчивыми релаксационными автоколебаниями. Практическая значимость полученных результатов определяется установлением возможных эффектов, возникающих в системе при значительных шагах дискретизации. Дальнейшая разработка адаптивных систем управления может быть нацелена на компенсацию влияния дискретизации на работу скоростного градиента при управлении синхронизацией роторов вибрационной установки.
Increasing the productivity of technological operations is a current task of modern science. The introduction of modern industrial equipment control systems is associated with the digitalization and computerization of enterprises. Vibration technology is one of the common types of industrial equipment used for screening, crushing, vibratory movement, etc. The energy approach for the vibration setups control makes it possible to keep a constant level of total energy of vibration setup oscillations, which makes it possible to develop intelligent control system under conditions of uncertainty in the parameter space. This paper is devoted to the study of the influence of digitalization and discretization on the speed gradient algorithm operation for the multiple synchronization control of vibration setup rotors and evaluation of the critical sensor signals sampling steps. The paper presents the results of numerical simulation based on the system dynamics equations and approximate values of vibration setup parameters. The simulation results present that an increase of the discretization sampling step leads to a disruption of the multiple synchronization mode up to the stability loss. The results of an experimental study on a mechatronic vibration setup SV-2M demonstrate in normal operation mode the low-frequency oscillations of the rotors speeds and the total system energy, which frequency is determined by the control signal limit. When the discretization step increase, the motion with stops is observed, which has a similar nature with the stable relaxation self-oscillations. The practical relevance of the obtained results is a detection of possible effects that occur in the system with significant discretization steps. Further development of adaptive control systems can be aimed to compensating of the discretization effect on the operation of the speed gradient control of the vibration setup rotors synchronization.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.