Моделирование и автоматизация работы технологического агрегата с автономным энергопитанием в машиностроении

• Автор: Хайруллин, Салават Рашатович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Оглавление
Оглавление.
Введение.

Ф Глава I. Автоматизация и математическое моделирование работы

технологического агрегата ТА с автономным энергопитанием от ветроэнергоустановки ВЭУ в машиностроении.

1.1. Основные типы ветроэнергетических установок преимущества, недостатки

1.2. ВЭУ роторного типа с вертикальной осыо вращения, сопловой системой воздухозаборника ВЭУРС и автоматизация ее работы.

Ф 1.3. Возможности применения ВЭУРС в технологических процессах в .

машиностроении

1.4. Уравнения динамики ТА с энергопитанием от ветродвигателя

,4 1.5. Уравнения динамики ТАВД с учетом упругости передаточного

Глава II. Устойчивость в большом распределенных и гибридных
технологических систем
2.1. Определения и теоремы об устойчивости
2.2. Условия устойчивости линейных распределенных систем
2.3. Условия устойчивости распределенных систем при постоянно действующих возмущениях.
2.4. Условия устойчивости линейных гибридных систем.
2.5. Условия устойчивости гибридных систем при постоянно действующих возмущениях.
Глава III. Синтез управлений по принципу обратной связи в
технологических системах, обеспечивающих устойчивость в большом замкнутой системы.
3.1. Синтез управлений в конечномерных системах
3.1.1. Синтез оптимальных управлений
3.2. Учет постоянно действующих возмущений.
3.3. Синтез управлений в распределенных системах.
3.3.1. Синтез оптимальных управлений
3.4. Учет постоянно действующих возмущений.
3.5. Синтез управлений в гибридных системах
3.5.1. Синтез оптимальных управлений
3.6. Учет постоянно действующих возмущений.
Глава IV. Устойчивость в большом работы ТАВД.
4.1. Устойчивость в большом работы ТАВД при расчетной скорости ветра.
4.2. Устойчивость в большом работы ТАВД при переменной скорости ветра
4.3. Устойчивость в большом работы ТАВД с учетом упругости передаточного вала привода при расчетной скорости ветра
4.4. Устойчивость в большом работы ТАВД с учетом упругости передаточного вала привода при переменной скорости ветра.
Основные результаты работы
Список литературы


ПДВ, систем с распределенными параметрами и гибридных систем. ПДВ замкнутой системы. ТЛВД при расчетной скорости ветра и при ее изменениях от расчетного значения в заданных пределах. Практическая ценность работы. Результаты диссертации позволяют автоматизировать работ}' ТАВД; выбрать параметры ТАВД, отвечающие устойчивым режимам; снизить энергетические затраты, а следовательно, себестоимость выпускаемой продукции; уменьшить экологически вредные отходы горения органических источников энергии. Разработанные методы исследования устойчивости позволяют конструктивно строить функции Ляпунова, и исследовать устойчивость различных сложных технологических процессов и объектов с сосредоточенными и распределенными параметрами в машиностроении. Синтезированные управления достаточно просто реализуются в виде сосредоточенных управлений, приложенных к границам распределенных звеньев и (или) к конечномерным звеньям, требующих измерения состояния системы только в отдельных точках, что имеет большое практическое значение. Реализация результатов. Результаты работы использованы в ОАО «КАМАЗ», в Камской государственной инженерно — экономической академии (КамПИ) при проектировании и изготовлении опытных образцов ВЭУРС, а также в учебном процессе в КамПИ. Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на научно — технической конференции. Наука и практика. Итоговой научно — практической конференции Института экономики, управления и права (Набережные Челны, ), на XXXII Уральском научном семинаре «Механика и процессы управления» (Уральское отд. РАН, Екатеринбург — Миасс, ), на межвузовской научно — практической конференции «Вузовская наука — России» (Набережные Челны, ), на научных семинарах кафедр «Теоретическая механика и сопротивление материалов», «Автоматизации и информационные технологии» КамПИ, «Управления, менеджмента и маркетинга» КГТУ — КАИ. Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ, в том числе 8 статей, 2 материала конференций и 2 тезиса докладов. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 0 наименований и рисунков. Полный объем диссертации составляет 3 страницы. Приведем краткое содержание работы. Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи исследования, освящены научная новизна и практическая ценность полученных результатов. Первая глава посвящена вопросам разработки ВЭУРС, автоматизации и математического моделирования работы ТА с энергопитанием от ВД (ТАВД). Даны анализ состояния развития ветроэнергетики и общие сведения о ВЭУ различных типов. Приведены краткое описание конструкции ВЭУРС, разработанной в КамПИ с участием автора, и возможности использования ее в технологических процессах машиностроения. Для автоматизации работы ВЭУРС предлагается использовать центробежный регулятор с инерционным гидравлическим усилителем. ВЭУРС. ТАВД рассматривается как система с сосредоточенными параметрами. ВД к ТА, имеет значительную длину и недостаточную жесткость. В этом случае ТАВД представляет собой гибридную систему с распределенными и сосредоточенными параметрами и ее динамика описывается дифференциальными уравнениями в частных и обыкновенных производных. Все уравнения представлены в безразмерной форме в относительных отклонениях от номинального режима работы. Во второй главе на базе функций Ляпунова рассматриваются вопросы устойчивости в большом для систем с распределенными параметрами, описываемых уравнениями в частных производных, и гибридных систем с распределенными и сосредоточенными параметрами, описываемых уравнениями в частных и обыкновенных производных. Сформулированы и доказаны теоремы о устойчивости в большом, асимптотической устойчивости в большом и устойчивости в большом при ПДВ. На их основе получены достаточные условия устойчивости и устойчивости с учетом ПДВ для линейных систем с распределенными параметрами, описываемых эволюционными уравнениями и уравнениями связей в частных производных первого порядка.