Синтез лентопротяжных механизмов по частотным спектрам как диссипативных колебательных систем

• Автор: Нистюк, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 05.02.18, 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 225 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Динамические модели лентопротяжных механизмов

и формализованные методы их описания

1.2. Методы синтеза лентопротяжных механизмов по частотным спектрам .

1.3. Экспериментальные исследования динамики лентопротяжных механизмов.

1.4. Методы и средства измерения параметров движущейся ленты и вращающихся элементов лентопротяжных механизмов.

1.5. Постановка задач исследований.

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ПО ЧАСТОТНЫМ СПЕКТРАМ ДИССИПАТИВНЫХ

МОДЕЛЕЙ ЛЕНТОПРОТЯЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ.

2.1. Математическая постановка задачи синтеза
2.2. Алгоритмы синтеза лентопротяжных механизмов
по частотным спектрам.
2.2.1. Синтез с использованием критерия Рауса
2.2.2. Применение функции логарифмической производной
2.2.3. Синтез на основе принципа приращения аргумента
2.2.4. Синтез на основе теоремы о вычетах.
2.3. Оптимизация параметров по максимальному расстоянию частот свободных колебаний от границ интервалов частот возбуждения
2.4. Синтез лентопротяжных механизмов по частотным
спектрам при статистическом разбросе параметров .
2.5. Синтез с использованием ЛАЧХ и АЧХ
2.6. Результаты синтеза параметров на ЭВМ.
2.7. Выводы.
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИКИ ЛЕНТОПРОТЯЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ
3.1. Измерение параметров ленты при ее движении в тракте лентопротяжного механизма
3.1.1. Измерение неравномерности скорости
движения .
3.1.2. Измерение поперечной деформации .
3.1.3. Определение распределения деформации
по ширине ленты.
3.1.4. Измерение перекоса НО
3.1.5. Измерение поперечных колебаний
3.2. Измерение нескольких параметров
3.2.1. Измерение перекоса и продольной деформации
3.2.2. Измерение продольной и поперечной деформаций .
3.3. Измерение параметров вращающихся узлов лентопротяжных механизмов
3.4. Измерительный комплекс для экспериментальных исследований динамики лентопротяжных механизмов
3.5. Выводы.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ЛЕНГО
ПРОТЯЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ .
4.1. Методика исследований и обработки результатов .
4.2. Оборудование и аппаратура эксперимента .
4.3. Результаты экспериментальных исследований
4.4. Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Объектом исследования типовых топологических методов анализа является геометрический образ, совпадающий с топологической структурой анализируемой системы - граф системы [, 7] . Топологическая модель лентопротяжного механизма как механической колебательной системы представляет собой совокупность полюсных уравнений инерционных, упругих и диссипативных компонент (структуры системы), определяемую некоторым графом [] . Ниже перечислены возможные линейные компоненты и их полюсные уравнения во временной области: инерционная йЦ^ГП'З) ц(1) ; восстанавливающая к ¦ ; диссипативная 0Ц)= С $ . Здесь 0{{) и Cf,(tj значения последовательной (сила или момент) и параллельной (перемещение, угол поворота) механической переменной; 3) - дифференциальный оператор; М} к} С - коэффициент инерции (масса или момент инерции), коэффициент жесткости и коэффициент, характеризующий диссипативные свойства компоненты. В основу топологических методов легли взаимно-дуальные формулы Кирхгофа и Максвелла, позволяющие получать в общем виде характеристический полином (ХП) динамической системы. Ъ - определитель системы; X - число деревьев неориентированного графа системы; N - произведение весов ветвей ? Для получения передаточных функций необходимо было построить аналогичные формулы для алгебраических дополнений Эц определителя системы I) . К настоящему времени топологические формулы для алгебраических дополнений получены как для неориентированных, так и ориентированных графов [, , 5]. А1? I и р находятся в разных частях 2-дерева. Разработка конкретных алгоритмов перечисления деревьев графа требовала создания специального языка, предназначенного для описания топологических преобразований и удобного для постановки на ЭВМ. Первые шаги в этом направлении были сделаны С. Беллертом и Т. Возняцки [], развивавшим идеи алгебры К. Ванга [6]. ХП и передаточные функции перемножением весов определенных ветвей графа и последующим суммированием произведений. Метод структурных чисел использовался в ряде работ для анализа как электронных, так и механических систем [, , , 2]. Один из основных недостатков его при реализации на ЭВМ состоит в необходимости хранить в памяти коды всех деревьев графа, число которых быстро увеличивается с ростом сложности анализируемой системы. Практически более эффективными являются различные варианты методов отыскания деревьев и прадеревьев как для направленных, так и ненаправленных графов [, , 3, 9]. Однако для всех этих методов характерен один недостаток, а именно: с усложнением системы стремительно растет число деревьев. Уменьшить отрицательное влияние стремительного роста числа деревьев и прадеревьев графа на эффективность и мощность программ анализа можно, если анализ сложных систем осуществлять по частям графа. Первые шаги в этом направлении были сделаны в работе[2]. В общем виде для неориентированных графов задача топологического анализа по частям решена Н. Г.Максимовичем [, ]. Для ориентированных графов задача определения ХП по частям решена в [] с помощью аппарата схемных множеств методом присоединения по одной вершине. Различные разновидности метода топологического анализа графа по частям предложены в [8, , 7] . Сравнение этих алгоритмов по точности результатов, быстродействию, сложности анализируемых систем [] показало, что наиболее совершенными из них являются алгоритмы и программы, реализующие метод присоединения по одной вершине. Т , в свою очередь, состоит из номеров вершин, с которыми соединена вершина I • В качестве исходной информации задается также соответствие между множеством ребер графа и множеством весов ребер, причем, в зависимости от того, является данный параметр варьируемым или нет, ребрам соответствует вес в символическом или числовом выражении. Кроме этого для получения передаточных функций в граф вводятся структурные дуги, веса которых принимаются равными нулю. Для построения ХП системы граф разрезается на Л/ одновершинных частей ^ . Элементы вершинных множеств с соответствующими множествами весов (? X- . МЖгггЖ- • и[н(*»)]. С(иурп+а((иурп+-+ап_1(иур+ап , с 1. НіїГ, ¦ (1.