Конструкторско-технологические способы совершенствования магнитострикционных преобразователей линейных перемещений для специальных условий эксплуатации

• Автор: Прошкин, Виктор Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 229 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ НА КРУТИЛЬНЫХ МАГНИТОУПРУГИХ ВОЛНАХ

1.1. Методология исследований

1.2. Практическое применение МПЛП

1.3. Магнитострикционный преобразователь линейных перемещений как элемент системы управления.
1.3.1. Систематизация требований к МПЛП в системах управления тренажеров транспортных средств

1.4. Магнитострикционный преобразователь линейных перемещений как объект управления

1.5. Магнитострикционный преобразователь линейных перемещений как система взаимосвязанных элементов

1.5.1. Систематизация требований, предъявляемых

к цилиндрическим акустическим волноводам

1.5.2. Систематизация требований, предъявляемых

к демпферам акустического волновода.
1.5.3. Систематизация требований, предъявляемых к акустоэлектрическим преобразователям
1.5.4. Систематизация требований, предъявляемых к
магнитным элементам позиционирования
1.6 Магнитострикционный преобразователь линейных
перемещений как преобразователь энергии
1.7. Задачи проектирования МПЛП
1.8. Выводы по главе
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
2.1. Физические основы магнитострикции.
2.2. Основные этапы построения математических моделей МПЛП.
2.3. Анализ математических моделей магнитострикционных преобразователей линейных перемещений
2.4. Теоретические основы магнитострикции и движение магнитоакустического импульса по акустическому волноводу.
2.5. Математическая модель МПЛП как объекта управления.
2.6. Построение стохастических математических моделей магнитострикционных преобразователей линейных перемещений
2.7. Общие принципы построения стохастических
математических моделей МПЛП
2.8. Выводы по главе
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОМПЕНСАЦИИ ВНЕШНИХ ВОЗМУЩАЮЩИХ
ВОЗДЕЙСТВИЙ НА МПЛП
3.1. Способы и устройства уменьшения влияния внешних
ударных и вибрационных воздействий на МПЛП
3.2. Способ и устройство распознавания и детектирования по критериям максимального правдоподобия
полезных измерительных сигналов.
3.3. Выводы по главе.
Глава 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МПЛП
4.1. Методика исследования
4.1.1. Обработка экспериментальной информации с использованием метода дисперсионного и корреляционнорегрессионного анализа
4.2. Исследование и проектирование технологии термомеханической обработки холоднотянутых проволок из ферромагнитных
сплавов для нового поколения МПЛП
4.3. Исследование затухания магнитоупругих крутильных волн в ферромагнитной проволоке после ее термомеханической обработки.
4.4. Технология изготовления постоянных магнитов для элемента позиционирования и исследование их характеристик
4.5. Исследование выходных характеристик линейного акустического осциллятора измерительного
преобразователя МПЛП
4.6. Исследование влияния дискретных сред на выходные характеристики измерительного преобразователя.
4.7. Исследование характеристики нелинейности МПЛП
4.8. Исследование характеристики нелинейности электрогидравлического привода
тренажера транспортных средств
4.9. Исследование влияния температурных воздействий на выходные характеристики измерительного преобразователя.
4 Исследование влияния ударных и вибрационных воздействий
на выходные характеристики измерительного преобразователя
4 Выводы по главе.
Глава 5. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ МПЛП ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
5.1. Примеры практической реализации МПЛП
и его составных частей
5.1.1. Проектирование технологии изготовления цилиндрических акустических волноводов.
5.1.2. Проектирование технологи изготовления демпферов
для акустических волноводов
5.1.3. Проектирование технологии изготовления акустоэлектрических преобразователей.
5.1.4. Проектирование технологии изготовления
магнитных элементов позиционирования
5.1.5. Проектирование измерительных преобразователей
5.1.6. Проектирование формирователя импульсов
тока возбуждения
5.1.7. Проектирование формирователей эталонных временных сигналов и измерителей временных интервалов
5.1.8. Проектирование прецизионных помехоустойчивых импульсных усилителей токовых сигналов.
5.2. Примеры практического использования МПЛП.
5.2.1. Магнитострикционный преобразователь линейных перемещений как объект управления техническими
или технологическими процессами
5.2.2. Практические рекомендации по применению МПЛП.
5.2.3. Проектирование нестандартных контрольноизмерительных установок
5.2.4. Компенсация дестабилизирующих факторов.
5.3. Систематизация и сравнение характеристик проектируемых
МПЛП на крутильных магнитоупругих волнах.
5.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Для этого необходимо представить МПЛП как объект управления, выделив управляемые и управляющие воздействия, определить возможные возмущающие воздействия и характер их изменения, влияние внутренних параметров преобразователя на динамические свойства системы. Следующий этап исследований систематизация требований, предъявляемых к выходным координатам МПЛП с учтом возможных изменений возмущающих воздействий при его рассмотрении как элемента системы управления. Анализ и синтез способов и устройств формирования заданных динамических свойств МПЛП целесообразен по результатам его исследования как системы взаимосвязанных элементов с учтом возможных конструктивных, технологических и схемотехнических решений. При этом динамические свойства МПЛП могут формироваться только с учтом его особенностей как преобразователя энергии. Наиболее широко МПЛП на крутильных МУВ применяются в следующих технических системах , , 3 8, 4, 5, 9 в элементах обратной связи электрических, пневматических и гидравлических приводов в металлорежущих, деревообрабатывающих и других станках при высокоточной обработке деталей в устройствах измерения уровня различных типов жидкостей в технологических и испытательных установках в системах измерения осевых смещений роторов электрических машин в устройствах телеметрии и диагностики законов управления технических систем в устройствах контроля параметров движений динамических систем. Обобщнная структура многомерной системы автоматического управления САУ объектами показана на рис. На схеме обозначены эндогенные переменные , векторы входных задающих воздействий у, векторы возмущающих внешних воздействий Л0 векторы сигналов ошибки Л векторы управляющих воздействий и экзогенные переменные у векторы, характеризующие выходные переменные объектов управления векторы, характеризующие выходные переменные объектов управления на выходе МПЛП. Рис. Управляющая система включает совокупность программнотехнических средств регуляторы, устройства сопряжения и масштабирования и т. Качество управления точность, быстродействие, перерегулирование во многом определяется техническими характеристиками МПЛП. Состояние системы управления оценивается по координатам состояний , Электрические эквиваленты этих состояний отображены на выходах МПЛП 1. МПЛПи. Разница между входными воздействиями x и действительными законами изменения управляемой величины есть ошибка управления Xi . В астатической САУ ошибка системы равна нулю. Поэтому точность управления полностью определяется только точностью МПЛП. В статических системах автоматического управления дополнительно к ошибке преобразователя добавляется ошибка системы. Задачей системы автоматического управления является изменение переменной у i согласно заданному закону с определенной точностью с допустимой ошибкой. При проектировании СУ необходимо учитывать технические характеристики всех входящих в нее компонент детали, элементы, функциональные узлы и, в первую очередь, это касается узлов обратных связей, которые определяют точность, чувствительность, разрешающую способность, линейность, быстродействие и надежность всей системы ,,1,8, 3. В качестве примера на рис. ДС 9,0. Рис. На рис. ДС с шестью линейными гидравлическими приводами. Рис. Для воспроизведения на модели виртуальной среды ощущения пространственного движения, адекватной к реальной обстановке, его системы моделирования должны с высоким качеством и подобием стимулировать восприятия движения, ощущаемые оператором в транспортном средстве реального объекта . Постановка такой задачи предопределена постоянным совершенствованием не только технологии моделирования, законов управления, но и улучшением характеристик приводных звеньев, в обратную связь которых входит МПЛП 9, 0. На современном этапе развития тренажростроения существует тенденция роста объема и сложности решаемых задач, что ведт к усложнению алгоритмических, технологических и конструкторских решений, сопровождается постоянным повышением ответственности и надежности, исполняемых системами функций. Возрастает потребность в интеграции отдельных систем в сложные динамические структуры , . Это касается и электрогидравлического привода, от которого требуется качественно новые технические характеристики.