МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДВУХКОНТУРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЦЕССОМ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО
ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА 

Мостовой Владимир Дмитриевич, аспирант, Саратовский государственный технический университет 
им. Гагарина Ю. А., 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. Адаптивные системы управления в машиностроении являются единственным путем компенсации переменных составляющих сил резания, образующихся в результате действия на процесс резания различных возмущающих воздействий. Поэтому их эффективность во многом определяет точность, производительность обработки и эффективность использования современных станков. Цель данной работы – исследовать возможность повышения эффективности регулирования силы резания при токарной обработке за счет расширения частотного диапазона эффективной работы системы путем создания дополнительного контура управления с использованием быстродействующего исполнительного механизма.
Материалы и методы. Решение задач было достигнуто методом математического моделирования работы локальных контуров и всей системы на основе теоретических и экспериментальных моделей элементов системы и объекта управления при ступенчатых детерминированных и стохастических задающих и возмущающих воздействиях.
Результаты. В работе построены математические модели быстродействующего исполнительного механизма на основе пьезоэлектрического актюатора, процесса резания как объекта управления по каналу: продольная подача – сила резания, методом математического моделирования исследована возможность параллельной работы двух контуров управления на один входной управляющий параметр объекта управления, получены оценки качественных показателей работы исходной системы управления и предложенной двухконтурной системы управления.
Выводы. Результаты моделирования исходной системы управления и предлагаемой двухконтурной системы показали возможность работы двух контуров на одно управляющее воздействие путем ограничения высокочастотного управляющего воздействия по амплитуде и развязки контуров по частоте с помощью высокочастотного фильтра в дополнительном контуре управления. 

Ключевые слова

процессы резания, адаптивные системы, математическое моделирование, динамические характеристики, тонкопленочный пьезоэлектрический микроактюатор, частотная развязка контуров управления 

 Скачать статью в формате PDF