Автоматизация технологических комплексов с объектами управления, функционально связанными постоянным и переменным транспортными запаздываниями

• Автор: Суздальцев, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 345 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩИЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

С ТРАНСПОРТ 1ЫМ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ.

1.1 Цели анализа.

1.2. Анализ принципов функционирования ТК с ТРЗ

1.2.1. Функционирование комплекса измерения и клеймения площади кож ТК КК

1.2.2. Функционирование комплекса покраски кож ТК ПК

1.2.3. Функционирование комплекса обнаружения и удаления металлических частиц в движущемся полотне ТК ОУМЧ

1.2.4. Функционирование комплекса промера и отрезания мерных полотен тканей ТК ОМП

1.3. Анализ способов и средств преобразования первичной информации

в технологических комплексах.
1.3.1. Преобразование линейных перемещений тканей во вращение мерительного ролика барабана.
1.3.2. Преобразование значений ширины тканей в электрический сигнал.
1.3.3. Преобразование информации о наличии металлических частиц
в электрический сигнал
1.4. Общая оценка функционирования исполнительных органов
1.5. Общая стратегия проведения исследований.
Выводы.
ГЛАВА 2. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМАТИКИ ПОСТРОЕНИЯ САТКС ТРЗ
2.1. Общее представление С А ГК с ТРЗ
2.2. Представление САТК с ТРЗ в виде иерархической модели задачфункций
2.3. Разработка концепту альной динамической модели САТК с ТРЗ
2.4. Концептуальная модель и принципы имитационного
моделирования САТК с ТРЗ.
Выводы.
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ С ПОСТОЯННОПЕРЕМЕННЫМ ТРЗ В СИГНАЛАХ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Математические модели объектов управления с ТРЗ.
3.2. Синтез алгоритмов и структур систем управления с постояннопеременным чистым ТРЗ
3.2.1. Постановка задачи синтеза
3.2.2. Решение задачи синтеза.
3.3. Синтез алгоритмов и структур системы управления с одним переменным мертвым ТРЗ.
3.3.1. Постановка задачи синтеза
3.3.2. Решение задачи синтеза.
3.4. Синтез алгоритмов системы управления с несколькими мертвыми
3.4.1. Постановка задачи синтеза
3.4.2. Решение задачи синтеза
3.5. Примеры синтеза систем управления с чистым ТРЗ в сигналах управления
3.5.1. Система управления распылением краски в ТК ПК.
3.5.2. Система управления клеймельным устройством в ТК КК
3.5.3. Система управления комплексом скреперголкач в режиме стыковки
3.6.римсры синтеза систем управления с мертвым ТРЗ в сигналах
управления
Выводы.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ФОРМИРОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ВХОДНЫХ АРАМЕТРОВ В САТК С ТРЗ.
4.1. Разработка метода измерения длины движущихся тканей с использованием внешнего электростатического поля в зоне измерения.
4.1.1. Анализ поведения ткани в электростатическом поле
4.1.2.0ценка силы сцепления ткани с мерительным барабаном в статике
4.1.3. Исследование динамики системы тканьмерительный барабан
4.1.4. Оценка погрешности измерения
4.2. Разработка методов измерения ширины, толщины и площади движущихся плоских объектов и их исследование.
4.2.1. Математические модели и алгоритмы формирования измерительной информации о ширине, контуре, толщине и ГМК кож
4.2.2. Формирование подхода и метода определения ширины и площади движущихся плоских объектов
4.3. Формирование подхода к определению координат расположения ГМК в САТК К К и разработка способов его реализации.
4.3.1. Представление модели ТМК и формирование нового подхода
к определению его местонахождения
4.3.2. Геометрическая модель ТМК и алгоритмы определения координат центра ТМК.
4.4. Формирование подходов и принципов построения системы обнаружения и автоматического определения координат расположения металлических частиц в движущихся материалах и разработка способов
их реализации.
4.4.1. Формирование первого подхода и разработка математических моделей его реализации.
4.4.2. Формирование гипотезы и нового подхода. Разработка математических моделей и способов реализации нового подхода
4.4.3. Оптимизация объема памяти и количества вычислений.
4.4.4. Критерии оценки эффективности моделей обнаружения и определения координат расположения металлических частиц
Выводы
ГЛАВА 5. ПРИНЦИПЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ О САТК С ТРЗ
5.1. Подходы и критерии оценки качества.
5.2. Оценка качества САТК КК
5.2.1. Исследование устойчивости.
5.2.2. Оценка частных критериев качества и принятия решений
Выводы
ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
6.1. Исследование взаимодействия тканей с мерительным барабаном
при наличии внешнего электростатического поля в зоне измерения
6.1.1. Постановка задачи.
6.1.2. Цель и методика экспериментов.
6.1.3. Результаты экспериментов
6.1.4. Анализ расчетных и экспериментальных значений напряжений электростатического поля
6.2. Исследование точности определения координат ГМК.
6.2.1. Постановка задачи.
6.2.2. Программная модель определения координат ТМК
6.2.3. Проведение исследований и представление результатов
6.2.4. Анализ результатов экспериментальных исследований.
Выводы
ГЛАВА 7. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ И ПОДСИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ТК С ТРЗ.
7.1. Разработка инструментария имитационного моделирования
7.1.1. Построение базы данных и системы управления базой данных
БД и СУБД
7.1.2. Разработка пользовательского интерфейса.
7.1.3. Разработка спецификаций задачфункций.
7.2. Разработка имитационной модели i 1.2 и исследование САТК ОУМЧ
7.2.1. Формирование ИМ и ее графического отображения.
7.2.2. Исходные данные и программа экспериментальных исследований
7.2.3. Анализ результатов экспериментальных исследований.
7.3. Разработка имитационной модели i 1.5 и исследование САТК
7.3.1. Постановка задачи исследования
7.3.2. Исходные данные и программа экспериментальных исследований
7.3.3. Анализ результатов исследований.
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Во многом функционирование рассмотренного комплекса зависит от конструкции и физических принципов работы исполнительного механизма. В данном комплексе применен исполнительный механизм в виде индуктора ТВЧ термический способ. МЧ относительно направления перемещения не удаляются. Анализ классификации способов обнаружения и удатения металлических частиц, заимствованной из 0 и приведенный на рис. МЧ по ширине материала, т. ТК ОМП. В швейной промышленности в подготовительнораскройном производстве перед раскроем ткань настилают из мерных полотен, которые предварительно нарезают из рулонов. Специфические свойства тканей усадка, релаксация и г. На рис. ПА1. Для равномерного натяжения ткани перед размоточным валом установлено следящее устройство, которое управляет скоростью вращения размоточного вала. Проходя механизм измерения длины, ткань попадает в отрезное устройство и далее на стол или в книжку. Блок управления отрезным устройством принимает информацию е механизма измерения длины, отсчитывает и сравнивает с заданной с учетом транспортного запаздывания расстояние ог механизма измерения длины до отрезного устройства. При равенстве длин включается в работу отрезное устройство, например, дисковые ножи, перемещающиеся поперек полотна, полотно отрезается. При этом используются два варианта отрезание на лету с использованием прижимной линейки и отрезание при остановленном комплексе. Наиболее ответственным и в этом комплексе являются механизм измерения длины, от которого зависит точность измерения и соответственно погрешность длины отрезаемых полотен, и отрезное устройство, от которого зависит качество линии реза. Рассмотренный анализ функционирования технологических комплексов, а также комплексов, приведенных на рис. Рисунок 1. Очевидно, эти свойства во многом определяют структуру системы автоматизации данных технологических комплексов, однако немаловажное значение при этом приобретает процесс измерения физических параметров, структура транспортного запаздывания, параметры исполнительных органов и их взаимная увязка. КОМПЛЕКСАХ. Измерение любого физического параметра главным образом зависит от получения первичной информации о нем. От выбранных способов и средств преобразования первичной информации зависит точность измерений, которая определяет целесообразность использования той или иной системы автоматизации, а значит и качественные показатели соответствующего технологического комплекса. Анализ отечественных и зарубежных источников информации по способам измерения длины тканей позволил сделать вывод о том, что они подразделяются на два больших класса рис. К первому относятся способы без специальной подготовки ткани к измерению 3, , , , , , , 4, а ко второму способы со специальной подготовкой, например, с применением влажнотепловой обработки , с применением электростатичесикго поля и другие. Но в том и другом случаях погрешность создается в механизме измерения, состоящем из барабана цилиндра или ролика, соприкасающегося с тканью, и преобразователя вращения барабана в число импульсный код длины. Также в этой работе определен минимальный угол обхвата, при котором система измерения приходит в движение. Эксперименты с различными тканями с использованием выражений 1. Приведенные результаты исследований не дают ответа на вопрос как избежать растяжения тканей при измерении цилиндром, а особенно в режимах пуска и торможения, характерных для промерочнобраковочных комплексов, в которых совмещены операции разбраковки и измерения длины, т. Одним из решений проблемы устранения растяжений тканей при измерении является специальная подготовка ткани в зоне измерения, т. В конце годов прошлого столетия Орловским ИИИЛЕГМАШ, являющегося головной организацией по проектированию оборудования для подготовительнораскройных производств швейных предприятий, принята концепция, которая в части измерения длины тканей была ориентирована на полый измерительный барабан с использованием в зоне измерения электростатического поля, которое устраняло бы проскальзывание , однако такой подход требует глубокого рассмотрения поведения ткани диэлектрика в электрическом поле и динамики процесса. Рисунок 1.