Разработка и исследование систем позиционирования с цифровой фазовой синхронизацией для дозаторов топлива

• Автор: Николаев, Илья Борисович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 176 с. : ил.

Глава 1. Анализ систем позиционирования
1.1. Системы управления силовыми агрегатами
1.2. Обзор мехатронных систем позиционирования
1.3. Анализ методов интеллектуализации управления
1.4. Гибридный электропривод как система позиционирования
1.4.1. Структура системы управления с микроконтроллером
1.4.2. Анализ вариантов пострдения систем позиционирования
Выводы
Глава 2. Исследование динамики систем позиционирования
2.1. Постановка задачи
2.2. Расчетная схема БКД
2.3. Инвариантное управление БКД
2.3.1. Общие положения
2.3.2. Оценка чувствительности компенсаторов
2.3.3. Импульсные частотные характеристики БКД
2.3.4. Оценка предельных возможностей компенсаторов
2.4. Восстановление переменных состояния БКД

2.4.1. Базовый вариант наблюдателя
2.4.2. Наблюдатель с восстановлением момента
2.4.3. Наблюдатель при компенсации тока іа
2.5. Исследование системы с нечеткими регуляторами
2.5.1. Статические характеристики нечетких регуляторов
2.5.2. Исследование частотных свойств нечетких регуляторов
2.5.2.1. Методика определения частотных свойств НР
2.5.2.2. Нечеткий регулятор с соа-дефаззификатором
2.5.2.3. Нечеткий регулятор, с зГдефаззификатором
2.6. Анализ динамических свойств электропривода с НР
2.7 Исследование режимов позиционирования гибридного ЭП
Выводы
Глава 3. Разработка программно-аппаратных средств систем
позиционирования
3.1. Общая постановка задачи

3.2. Аппаратные средства мехатронных систем позиционирования
3.2.1. Узел формирования сигнала обратной связи
3.2.2. Векторная широтно-импульсная модуляция
3.2.3. Аппаратный зуБОБР-блок КСНК
3.3. Разработка программных средств контроллера
3.3.1. Задатчики интенсивности
3.3.2. Нечеткие регуляторы !
3.3.3. Следящие регуляторы позиционирования
Выводы
Глава 4. Разработка средств для исследования и эксплуатации ГЭП
4.1. Круг задач обеспечения жизненного цикла системы позиционирования
4.2. Экспериментальное исследование систем позиционирования
4.2.1. Методика измерения параметров движения
4.2.2. Исследование квазиустановившихся режимов ГЭП
4.2.3. Исследование динамических режимов ГЭП
4.3. Программный комплекс поддержки жизненного цикла изделия
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение
П1. Характеристики дозирующих устройств
П2. Особенности механических характеристик БКД
ПЗ. Средства визуализации настройки ГЭП
П4. Фотографии опытных образцов электропривода
П5. Акты внедрения и испытания систем позиционирования

Актуальность темы. Достаточно большие запасы, развитые промышленные структуры добычи, переработки и транспортировки природного газа, делают его основным элементом производственно-социальной сферы общества. В то же время в связи с непрерывным ростом стоимости энергоресурсов, увеличением стоимости их транспортировки важнейшей задачей при проектировании новых, реконструкции и эксплуатации действующих газопроводов является снижение и экономия энергозатрат. Это достигается внедрением газоперекачивающих агрегатов (ГПА) нового поколения и повышением эффективности эксплуатации действующих ГПА. В то же время решение этой задачи актуально для всех установок, в которых используются конверсионные газотурбинные двигатели, а именно, газоперекачивающие станции, модульно-блочные и стационарные электростанции, приводы гребных винтов и т. д. [37].
Транспортировка природного газа невозможна без эффективной работы газоперекачивающих агрегатов. Только в условиях Западной Сибири насчитывается более одной тысячи единиц ГПА различного типа, мощности и конструкции. Основными направлениями развития и оптимизации работы агрегатного парка является повышение надежности; экономичности; ремонтопригодности; а также увеличение ресурса. Принципиальные возможности совершенствования эксплуатации и ремонта агрегатов основаны на решении теоретических и практических задач анализа надежности и безотккзности сложных технических систем. Современная техника требует создание универсальных методов достоверной оценки работоспособности оборудования, как в текущий момент, так и в прошлых и будущих промежутках времени. Поэтому разработка эффективных методов контроля технологических параметров ГПА связанных с выявлением неисправностей на ранней стадии их возникновения и определение остаточного ресурса является приоритетным направлением в газовой промышленности.
Основным направлением решения этой задачи является разработка эффективных систем управления газоперекачивающих агрегатов, одним из важнейших

1 + Тай
То есть имеет место только свободная составляющая которая всегда с темпом, определяемым постоянной времени обмоток БКД. Поэтому нельзя говорить о полной компенсации тока ^ во всем частотном диапазоне. Преимуществом такого способа компенсации тока является то, что порядок СДУ, описывающей поведение САУ, не повышается, как это следует из ниже приведенных передаточных функций объекта управления по отношению к внешним воздействиям: Тт5-еч(зНп(5)
4-Т 04
(2.29)
*аОО
ТДт8 + ТтЭ +
сф)
ТаТт5 +Тга5 +
Так как основной информацией, используемой при работе такого блока компенсации, является ток ц то условно назовем его "токовым".
Очевидно, что выражения для изображений тока ц и скорости вала полностью соответствуют изображениям аналогичных величин для ДПТ. Следовательно, в "малых" отклонениях при использовании предложенного алгоритма компенсации в первом приближении можно представить БКД как двигатель постоянного тока. На рис. 2.8 представлена схема системы управления БКД с блоком токовой компенсации.
Рис. 2. 7. Структурная схема узла токовой компенсации На рис. 2.8 представлены частотные характеристики БКД с токовым блоком компенсации