Метод построения информационно-измерительной и управляющей системы рабочего органа тоннельного укладчика

• Автор: Серегин, Денис Витальевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

1. АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ ГОРНЫХ МАШИН
1.1. Структура рабочего органа тоннельного укладчика
1.2. Анализ особенностей измерительно-информационных и 13 управляющих систем горных машин
1.2Л. Классификация систем управления по степени участия
оператора
1.2.2. Системы ручного управления
1.2.3. Системы автоматического управления
1.2.4. Характеристики систем управления
1.3. Классификация датчиков информационно-измерительных систем горных машин
1.4. Классификация приводов горных машин
1.5. Элементы систем управления горных машин
1.6. Выводы
2. МАТЕМ АТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОЧЕГО ОРГАНА
КАК ОБЪЕКТА ИЗМЕРЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
2.0. Введение
2.1. Общая модель рабочего органа тоннельного укладчика
2.2. Упрощенная модель рабочего органа
2.3. Линеаризация системы, описывающей динамику рабочего органа
2.4. Модели гидроприводов
2.4.1. Линейный привод двустороннего действия
2.4.2. Гидропривод с объемным регулированием
2.5. Модель гидронасоса с электродвигателем
2.6. Выводы

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНФИГУРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ И УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
3.0. Введение
3.1. Структурная схема рабочего органа
3.2. Структурные схемы компонентов силовой гидросистемы
3.2.1. Построение структурно схемы линейного гидропривода
3.2.2. Построение структурной схемы гидропривода с объемным 94 регулированием
3.2.3. Построение структурной схемы гидронасоса
3.3. Методика обобщения структурной схемы тоннельного укладчика
3.3.1. Воздействия и измеряемые величины структурной схемы
3.3.2. У прощение структурной схемы
3.3.3. Учет быстродействия сервомеханизмов
3.3.4. Сенсорная подсистема
3.4. Выбор закона управления
3.4.1. ПИД-регулятор
3.4.2. Оценка расстояния между двумя процессами
3.4.3. Постановка задачи оптимизации
3.5. Поиск экстремума в задачах нелинейного программирования
методом кусочной линеаризации
3.6. Общий алгоритм функционирования информационноизмерительной системы при проходке тоннеля
3.7. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ И УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ТОННЕЛЬНОГО УКЛАДЧИКА
4.1. Методика и программное обеспечение моделирования процессов управления тоннельным укладчиком
4.2. Экспериментальное исследование предложенных методик

управления
4.3. Состав датчиков и структура информационно-измерительной системы тоннельного укладчика
4.4. Оценка требований к точностным характеристикам датчиков информационно-измерительной системы тоннельного укладчика
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОЕРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ЛИСТИНГ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИЙ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ТОННЕЛЬНОГО
УКЛАДЧИКА
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

2. Невозможность полной компенсации внешних помех, таких как изменение температуры окружающей среды (изменение сопротивлений, ёмкостей, параметров активных элементов схем и т.п.) и помехи по линии питания.
3. Невозможность полной компенсации старения элементов (например, изменения ёмкостей электролитических конденсаторов с течением времен]!).
4. Невозможность реализации сложных законов изменения регулируемой величины.
5. Большие габариты конденсаторов и катушек индуктивностей при управлении медленными процессами с большими значениями постоянных времени.
Преодоление указанных недостатков возможно в результате перехода к цифровым регуляторам.
Цифровой регулятор (рис. 1.13) включает в свой состав один или несколько датчиков, схему сопряжения (нормализации формируемых ими сигналов), аналого-цифрового преобразователь, вычислительные средства обработки и каналы ввода-вывода информации [32]. На рисунке обозначены: Д - датчик; У - усилитель сигнала; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; Пр - процессор; Пм - буферная память; ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь; УВВ -устройство ввода-вывода.
Рис. 1.13. Структура цифровой измерительной и управляющей системы: