КОМПЕНСАЦИЯ ВЗАИМОСВЯЗИ КОНТУРОВ УПРАВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ И ПРОДОЛЬНОЙ ПОДАЧ НА ОСНОВЕ
РЕДУЦИРОВАННОЙ МОДЕЛИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ 

Мостовой Владимир Дмитриевич, аспирант, Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина, E-mail: mvd-bkp@mail.ru
Бирюков Владимир Петрович, доктор технических наук, профессор, кафедра атомной энергетики, Балаковский инженерно-технологический институт, E-mail: bvp-bittu@mail.ru 

681.514 

Актуальность и цели. Сложность, изменение закономерностей процессов резания, невозможность контроля параметров в процессе металлообработки затрудняют создание эффективных систем управления непосредственно качественными показателями обрабатываемых изделий, что привело к созданию большого количества систем стабилизации отдельных режимных параметров процессов резания и возмущающих воздействий. Отработка такими системами ограниченного количества возмущающих воздействий приводит к необходимости применения нескольких контуров управления. Однако наличие взаимосвязи контуров через объект управления снижает эффективность или приводит к невозможности их совместной работы. Цель данной работы – исследовать возможность обеспечения совместной работы системы стабилизации силы резания, компенсирующей влияния изменения припуска, характеристик материала заготовки, износа инструмента, и системы обработки нежестких валов по траектории предыскажения, компенсирующей изменение жесткости упругой системы заготовки в процессе точения, взаимосвязанных через объект управления, что приводит к неустойчивости работы систем и возникновению автоколебаний, путем построения динамического компенсатора для развязки каналов на основе упрощенной методики синтеза компенсирующих звеньев с использованием аппроксимационного подхода.
Материалы и методы. Решение данной задачи достигнуто путем построения на основе теории инвариантности и аппроксимационного подхода вторых каналов передачи информации, компенсирующих взаимную передачу сигналов с одного контура на другой вследствие их взаимосвязи через объект управления.
Результаты. В работе произведен динамический синтез системы управления силой резания путем корректировки продольной подачи и следящей системы отработки режущей кромкой резца траектории предыскажения, задаваемой системой управления верхнего уровня. Методом математического моделирования показана невозможность нахождения параметров управляющих устройств, обеспечивающих их совместную устойчивую работу при наличии взаимосвязи контуров через объект управления. На основании теории инвариантности методом аппроксимации сложных динамических систем системами пониженного порядка построены корректирующие звенья, обеспечивающие развязку каналов управления по продольной и поперечной подаче.
Выводы. Результаты математического моделирования показали возможность эффективной работы систем управления силой резания и продольным профилем обрабатываемого изделия при компенсации взаимосвязи систем через объект управления. 

Ключевые слова

процессы резания, адаптивные системы, взаимосвязанные системы, математическое моделирование, динамические характеристики, теория инвариантности, квадратичное приближение 

 Скачать статью в формате PDF