Автоматизация складирования поддонов при производстве изделий из ячеистого бетона

• Автор: Ионов, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 196 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Задачи автоматизации складирования поддонов при производстве ячеистого бетона.

1.1 .Особенности транспортировки поддонов.

1.2. Обзор известных средств механизации и автоматизации транспорта ровки и складирования форм при производстве бетонных изделий.

1.3. Конструкция моста с жестким закреплением груза

1.4. Задачи автоматизации транспортноскладской системы при произ водетве ячеистого бетона.

1.5. Выводы по главе 1.

Глава 2. Мостовой манипулятор с раздельным приводом как объект автоматического управления.
2.1. Определение объекта управления. Выходные координаты, управ ляющие и возмущающие воздействия.

2.2. Допущения, принимаемые при разработке математических моделей. Расчетные схемы.

2.3. Уравнения движения механической части объекта управления.
2.4. Синтез структуры объекта управления.
2.5. Исследование динамических характеристик объекта. Линеаризация объекта управления. Оценка адекватности.
2.6. Выводы по главе 2.
Глава 3. Автоматическое управление мостовым манипулятором с раздельным приводом
3.1. Требования к автоматическому управлению мостовым манипулятором с раздельным приводом
3.2. Синтез структуры многомерной системы автоматического управления САУ мостовым манипулятором с раздельным приводом перемеще ния
3.3. Оптимизация параметров регуляторов системы
3.4. Оценка влияния квантования на динамику цифровой САУ
3.5. Достижимые показатели качества управления
3.6. Алгоритм программной траектории задатчика и регуляторов
3.7. Выводы по главе 3.
Глава 4. Экспериментальные исследования объекта и системы управления.
4.1. Структура вычислительной модели объекта управления
4.2. Вычислительная модель систем управления
4.3. Натурные исследования объекта управления на действующей уста новке.
4.4. Методика инженерного проектирования цифровой САУ
4.5. Вариант технической реализации САУ
4.6. Автоматизация складирования и внутрицеховой транспортировки поддонов на базе БСАГАсистемы КРУГ2
4.7. Выводы по главе 4.
Заключение.
Библиографический список Приложение А Приложение Б Приложение В Приложение Г Приложение Д
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Показано, что при оптимальном сочетании параметров настройки задатчика амплитуда отклонения поддона составляет 8,8 мм, время перемещения на максимально требуемое технологическое расстояние (4,1 м) ,6 с, скоростная ошибка -1,1 мм, точность позиционирования - одна дискрета датчика положения. Разработан алгоритм программной реализации регуляторов и программируемого задатчика на контроллере . Выполнена оценка влияния квантования по времени на динамику цифровой системы управления. Показано, что при тактовой частоте более 0 Гц систему можно считать квазине-прерывной. SCADA-системы внутрицеховым транспортером и складом поддонов, в котором мостовой манипулятор оснащен синтезированной системой управления. В программной среде MatLab созданы вычислительные модели многомерного объекта и цифровой системы его автоматического управления, отражающие в наглядной форме межканальные связи в механической системе манипулятора, наличие зазоров между ребордами колес и рельсами, ограничения в силовых преобразователях, нелинейные модели асинхронных двигателей, регуляторы, выделение неохваченной обратной связью части объекта, а именно поддона на упругом подвесе, с наблюдением амплитуды его колебаний. Разработаны методики проведения вычислительных экспериментов по исследованию динамических характеристик объекта управления и системы. Они позволяют исследовать объект в «большом» и в «малом». Объект выводился на режим с частотой питания двигателя ©о, после окончания переходного процесса «в большом» создавалось дополнительное ступенчатое воздействие, величина которого 0,1 ©о- Далее анализировался переходной процесс «в малом», но результатам которого выбиралось типовое линейное звено (или совокупность звеньев). Параметры линейной модели подбирались из критерия минимизации отклонения переходных характеристик нелинейного объекта и его линейной модели. При моделировании цифровой САУ основное внимание уделялось синтезу параметров программной траектории, который производился по критерию минимизации амплитуды раскачки поддона в условиях максимально достижимого быстродействия перемещения крана. Для определения адекватности разработашюй математической модели объекта управления были произведены натурные эксперименты на действующем оборудовании участка подготовки поддонов ОАО «Коттедж». Разработана методика инженерного проектирования автоматической системы управления мостовым манипуляторов с раздельным приводом перемещения. За исходные данные принимаются: максимальный темп подачи поддонов со склада, конструкция манипулятора и подвеса, технические характеристики приводных двигателей, требования к синтезируемой САУ. Па первом этапе проектирования определяются параметры разработанной-математической модели объекта управления и его вычислительной модели. На втором этапе в соответствии с разработанной методикой выполняется параметрическая оптимизация ре1уляторов на созданной вычислительной модели системы. На основании этой методики разработан вариант технической реализации системы, устройство управления которой включает в себя два датчика абсолютных перемещений фирмы Kubier типа , два частотных преобразователя НТЦЭ «Вектор» и программируемый контроллер S0 в математическом обеспечении которого используются разработанный алгоритм программной реализации цифровых регуляторов и программируемого задатчика. Синтезированная система обеспечивает одностороннее позиционирование моста с погрешностью одна дискрета датчика положения, амплитуда колебаний поддона не превышает 8,8 мм. Найдена область достижимых показателей качества управления в пространстве с координатами: производная рывка, амплитуда колебаний поддона, быстродействие системы. Показано, что система слабо чувствительна к вариации параметров объекта управления и разбросу значений параметров ограничений в силовых преобразователях. Проведен сравнительный анализ показателей качества работы базового варианта мостового манипулятора (с гибким подвесом поддона) с вариантом доработки конструкции манипулятора, обеспечивающего жесткое перемещения привода подъема.