Автоматизированная система управления технологическим комплексом дноуглубления с использованием нечеткой логики

• Автор: Кабылбекова, Виктория Васильевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Содержание

Перечень использованных сокращений

Введение
1. Анализ работ в области развития систем управления технологических комплексов дноуглубления

1.1 Технологические комплексы дноуглубительных работ

1.2 Режимы работы и характер нагрузки электроприводов

оперативных лебедок и их автоматизация

1.3 Области применения нечетких систем управления

Выводы но первой главе.

2. Нечеткие системы управления.

2.1 Основные понятия и определения нечеткой логики.

2.2 Структура и алгоритм фаззиуправления
2.3 Фаззиуправление в автоматизированном электроприводе
Выводы по второй главе.
3. Алгоритмическое обеспечение автоматизированной системы управления технологическим процессом дноуглубления.
3.1 Особенности технологического процесса
3.2 Структурная и функциональная схемы системы
управления.
3.3 Алгоритмизация технологического процесса
дноуглубления
Выводы по третьей главе
4. Моделирование системы управления электроприводами земснаряда
на базе нечеткой логики
4.1 Нечеткий регулятор скорости электропривода
грунтозаборного устройства.
4.2 Нечеткий регулятор скорости электроприводов папильонажных лебедок.
4.3 Система управления электроприводами главных механизмов
земснаряда
Выводы по четвертой главе.
5. Оптимизация настроек системы управления методом планирования эксперимента
5.1 Постановка задачи.
5.2 Планирование эксперимента.
5.3 Математическая модель оценки показателей качества переходного процесса
5.4 Оптимизация настроек системы управления.
Выводы по пятой главе.
Заключение
Список использованных источников


К настоящему времени физический износ и отсутствие средств на ремонт привели к сокращению за последних лет количества дноуглубительных земснарядов (рис. Б году истекают нормативные сроки службы у 9 земснарядов, а к году у 1 земснаряда, что составляет % от всего ранее построенного состава техническог о флота. При сохранении такого положения речной дноуглубительный флот России к году может просто перестать существовать. Рис. Колювстго 7 №тосфядах. Рис. Одним из способов восстановления численного состава технического флота считается реновация (обновление). Благодаря реновации возможна модернизация технологических схем извлечения грунта путем замены малоэффективного оборудования и систем управления на современные и более эффективные автоматизированные системы управления технологических комплексов дноуглубления. Земснаряд представляет собой плавучую весьма специфическую установку и объединяет в себе комплекс механизмов непрерывного и циклического действия, работа которых взаимосвязана общим технологическим процессом установки. Эффективность дноуглубительных работ зависит от правильного определения местонахождения земснаряда и контроля его положения относительно оси прорези []. Земснаряды могут работать двумя способами - траншейным и папильонажным []. При траншейном способе земснаряд движется вдоль прорези, прокладывая траншею шириной, равной ширине сосуна или черпака, затем возвращается в исходное положение, расширяет прорези еще на один захват и т. Операции производятся до тех пор, пока не будет разработана прорезь необходимой ширины. Рис. При папильонажном способе земснаряд совершает поперечные челночные перемещения на ширину всей прорези и сравнительно медленные продольные перемещения, обеспечивающие необходимый захват грунта. Продольные перемещения земснаряда осуществляются с помощью становых лебедок, поперечные - папильонажных. Управление лебедками может производиться вручную или автоматически. Характерной особенностью работы землесосов является неравномерность процессов забора грунта вследствие обвалов переднего откоса траншеи, поэтому для обеспечения оптимального режима рефулерного насоса необходимо регулировать скорость перемещения в зависимости от толщины и свойств снимаемого слоя грунта, а также от подачи. Современные земснаряды имеют весьма высокую степень автоматизации, значительно превышающую автоматизацию транспортных судов. В задачу автоматизации технологического комплекса земснаряда входит прежде всего обеспечение бесперебойной и строго согласованной работы его механизмов в соответствии с внутренними циклами технологического процесса. При автоматическом управлении устанавливают регуляторы, предназначенные для регулирования скорости перемещения земснаряда в зависимости от показаний специальных датчиков, оценивающих процесс забора и отвода грунта. Такие регуляторы называются системами автоматического регулирования землесоса (САРЗ). Кроме того, эффективность дноуглубительных работ зависит от правильного определения местонахождения земснаряда и контроля его положения относительно оси прорези. Структурная схема автоматического управления электроприводами оперативных лебедок земснаряда с программным управлением представлена на рисунке 1. В блоке программного управления (БПУ) устанавливается программа, в соответствии с которой осуществляется автоматическая работа земснаряда. В блок поступают оперативные сигналы от системы автоматического регулирования (САРЗ) и системы ориентации (СОЗС), на основании которых подаются управляющие импульсы в схемы электроприводов оперативных лебедок ЭЛ1 - ЭЛ4. Последние осуществляют регулирование режимов работы электродвигателей М1 -М4. Рис. Рассмотренная схема управления применяется при траншейном способе разработки прорези. При папильонажном способе возникают затруднения в работе САРЗ. Для оптимального режима работы грунтозаборного устройства скорости рабочего перемещения должны изменяться в пределах от 0,3 до 3 м/мин. Вместе с тем при перегрузке фунтотранспортирующей установки, например при наличии крупных камней в грунте, должны быть приняты меры к предотвращению поломки редукторов, обрыва тросов и перефева электродвигателей.