Наведено теоретичні відомості щодо проектування системи автоматичного керування судновими вантажними маніпуляторами, що працюють за умов суттєвих зовнішніх збурень. Особливу увагу приділено питанням планування траєкторії маніпулятора з рухомою основою, аналізу та синтезу систем керування електроприводами повороту ланок маніпулятора.

Приведены теоретические сведения о проектировании систем автоматического управления судовыми грузовыми манипуляторами, которые работают в условиях существенных внешних возбуждений. Особое внимание уделено вопросам планирования траектории манипулятора с подвижной основой, анализу и синтезу систем управления электроприводами поворота звеньев манипулятора.

Досліджено проблему підвищення ефективності систем динамічного гасіння вібрації шляхом оптимального керування частотою настройки та демпфіруванням електромагнітних віброгасників. Розроблено динамічну модель системи керування частотою настройки керованих динамічних віброгасників (КДВГ) та визначено їх оптимальну структуру і параметри. Розроблено алгоритм цифрової обробки сигналів з датчиків вібрації, який здійснює керування частотою настройки КДВГ. Установлено закон керувальної напруги, який дає змогу здійснити одночасне керування частотою настройки та демпфірування КДВГ і, завдяки цьому, підвищити ефективність гасіння вібрацій. Розроблено регресійні моделі, що дозволяють визначити межі діапазону регулювання коефіцієнту відносного демпфірування КДВГ. Одержано оптимальну характеристику нелінійного коригувального пристрою у колі керування демпфіруванням КДВГ.

Розглянуто двотактне керування демпфуванням електромагнітних динамічних віброгасників, змінюючи напруги на їх обмотках за спеціальним законом, що враховує особливості електромеханічних процесів у віброгаснику за великих амплітуд коливань. Одержано рівняння, що визначають можливі межі регулювання коефіцієнта відносного демпфування залежно від робочої частоти та параметрів пристрою.

Розроблено динамічну модель системи автоматичного керування електромагнітним вібростендом, яка враховує особливості електромагнітних та електромеханічних процесів у виконавчому пристрої, а також дискретизацію сигналу зворотного зв'язку за амплітудою. Синтезовано ПІ-регулятор зі змінними параметрами, досліджено перехідні процеси.

Досліджено вплив реакції бетонної суміші під час її вібраційного ущільнення на динаміку вібраційної установки з електромагнітним приводом, що працює в режимі, близькому до резонансного. Розроблено динамічну модель, яка надає можливість розраховувати перехідні процеси у багатомасових вібраційних установках з керованим електромагнітним приводом та обирати структуру і параметри регуляторів системи автоматичного керування.

Електромагнітний вібраційний привод використовується переважно на вібротехнологічних установках, що потребують автоматичного регулювання параметрів вібрації в процесі роботи. До них належать вібраційні конвеєри, живильники та інші подібні пристрої. Якість керування амплітудою й частотою коливань впливає на якість технологічних процесів та енергетичні показники. Відомий алгоритм керування включає визначення основної гармоніки вібраційного переміщення, а також першої та третьої гармонік струму за допомогою процедури дискретного перетворення Фур'є з використанням опорних сигналів, синхронізованих з моментами переходу струму обмотки електромагніта через нульовий рівень. Основний недолік такого алгоритму - це спотворення опорних сигналів унаслідок зсуву середнього значення струму під час перехідних процесів, а також унаслідок впливу високочастотних перешкод, що не дають можливість точно визначати моменти переходу струму через нуль. Запропоновано удосконалений алгоритм керування, який відрізняється від наявного тим, що формування опорних сигналів для процедури дискретного перетворення Фур'є здійснюється незалежно від сигналу з датчика струму. Це дало змогу істотно покращати динамічні властивості системи автоматичного керування.

Електромагнітні приводи широко використовуються на промисловому вібраційному обладнанні. При їх проектуванні виникає задача моделювання електромеханічних процесів з метою раціонального вибору їх параметрів. Тому розвиток математичних моделей таких приводів є актуальною науковою проблемою. Останнім часом для моделювання електромеханіки широке розповсюдження отримали моделі, основані на апроксимації результатів числових розрахунків тривимірних полів у магнітній системі виконавчого пристрою. Мета роботи - аналіз методів апроксимації залежностей потокозчеплення електромагнітного вібратора від магніторушійної сили та величини повітряного зазору при побудові математичних моделей електромагнітних вібраційних приводів. Розглянуто два основних методи: інтерполяцію кубічними сплайнами та апроксимацію методом найменших квадратів. Для другого методу розроблено спеціальний вид гіперболічної функції, що адекватно відображає характерні особливості фізичних процесів. Показано, що апроксимація гіперболічними функціями, на відміну від інтерполяції сплайнами, дає можливість адекватно описати характер залежностей потокозчеплення від магніторушійної сили навіть при значних похибках числових розрахунків, і при цьому охопити весь необхідний діапазон значень потокозчеплення для всього ряду величин повітряного зазору.

Висвітлено базові терміни і поняття низки дисциплін, пов'язаних із захистом рослин та біобезпекою. Серед останніх фітофармакологія, хімічний захист рослин з основами агротоксикології, агрофармакологія, фізіологічні зміни в рослинах при застосуванні засобів захисту рослин, або токсикологія пестицидів, біобезпека в захисті рослин, фітопатологія, ентомологія, карантин рослин, інтегрований захист рослин, загальна вірусологія, гербологія, біозахист, захист лікарських рослин тощо. Введено поняття і терміни, що тісно пов'язані з такими фундаментальними науками як ботаніка, фізіологія рослин, мікробіологія, рослинництво, плодівництво, овочівництво, землеробство, агрохімія і грунтознавство, сільськогосподарські машини, лісівництво, декоративні культури, економіка тощо. До більшості термінів і понять подано додаткове наукове та виробниче обгрунтування. Значну увагу приділено безпеці корисної біоти в екоценотичних системах та безпеці людини, яка працює з хімічними засобами захисту. Охарактеризовано альтернативні засоби хімічним засобам (пестицидам).

Індекс рубрикатора НБУВ: Л83-310.67 + П040.31 + П212.103-434

Рубрики:

Хлібопекарське виробництво (хлібопечення)

Азотні добрива

Озима пшениця

Шифр НБУВ: Ж69944 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для технологій ливарного виробництва досліджуються процеси, що генеруються у металевому розплаві при його кондукційній електрострумовій обробці. Поряд із матеріалознавчими аспектами проблеми за допомогою чисельного моделювання йде пошук оптимальних параметрів навантаження розплаву. Здебільшого для цього використовують метод скінчених елементів. Задачі, які розв'язуються, не є класичними. Це накладає півні проблеми при обранні постановки задачі та на методичні принципи розрахунків. Тому актуальним є пошук іншого продуктивного гнучкого методу моделювання. В роботі пропонується застосувати відомий метод розбиття масивних провідників на елементарні комірки (М-К), який потрібно адаптувати до умов кондукційної електрострумової обробки у ливарному виробництві. При цьому, поряд з методом скінчених елементів, за його допомогою можливо поглибити науковий доробок щодо кондукційної електрострумової обробки та досягнути валідації та верифікації результатів розв'язків. Мета роботи - показати функціональні можливості методу розбиття масивних провідників на елементарні комірки та матричної 2D, 3D формалізації характеристик електричного поля у металевому розплаві при його обробці електричним струмом. Розв'язано ряд задач, що показують різні можливості моделювання за допомогою М-К. Отримано результати, які не суперечать з даними методу скінчених елементів описують характеристики базового електричного поля у розплаві у форматах 2D та 3D. Показано, що формат 2D дає змогу визначати можливі тенденції розподілу характеристик поля для різних типів струму та типів електродних систем. 3D має більші функціональні можливості, але його продуктивне застосування потребує удосконалення розрахункових алгоритмів при матричній формалізації характеристик поля у металевих розплавах масою декілька сотень кілограмів.

Висвітлено науково-практичні проблеми розвитку наукових основ побудови, моделювання й оптимізації керованих за частотою та амплітудою електромагнітних приводів вібраційного обладнання для підвищення їх енергетичної ефективності. Здійснено наукове узагальнення принципів побудови технологічних вібраційних систем з електромагнітним приводом, розроблено методи їх аналізу і автоматичного керування. Здійснено розвиток коло-польового методу моделювання процесів у електромагнітах в частині апроксимації результатів числових розрахунків магнітного поля. Забезпечено підвищення точності та швидкості числових розрахунків за рахунок виключення операції диференціювання функції потокозчеплення шляхом переходу від залежностей потокозчеплення від MPC до зворотних залежностей MPC від потокозчеплення. На основі методу розроблено математичні та імітаційні моделі електромагнітних і електромеханічних процесів у вібраційних пристроях різних конструкцій. Досліджено енергетичні характеристики електромагнітного вібраційного привода. Доведено та науково обґрунтовано, що максимальний ККД досягається не на частоті механічного резонансу, як вважалося раніше, а на частоті, що є меншою за та осердям електромагніта, початкової величини повітряного проміжку, амплітуди коливань та вихідної потужності привода. Отримано регресійне рівняння, що надає змогу визначити оптимальну частоту привода за критерієм максимуму ККД. Аналітично доведено наявність у частотному спектрі струму електромагнітних вібраторів тільки непарних гармонічних складових і обґрунтовано можливість використання фазового зрушення між третьою та першою гармонічними складовими струму для автоматичного керування частотою приводів. Здійснено систематизацію вібраційного обладнання за особливостями конструкцій установок і технологічних процесів з точки зору автоматичного керування їх амплітудою та частотою, що надало можливість розробити узагальнений підхід до вибору методів керування та формування типових структурних схем керуючих систем. Розвинуто метод керування частотою та амплітудою у частині забезпечення стійкості до впливу вищих гармонічних складових вібрації, що полягає у використанні алгоритму дискретного перетворення Фур'є при визначенні амплітуди та фази переміщень робочого органа. Це надає можливість поширити область застосування керованих електромагнітних приводів на вібраційне обладнання, що характеризується високим рівнем вищих гармонічних складових вібрацій. Досліджено фактори, що впливають на стійкість систем керування електромагнітними вібраційними приводами. Виявлено ефект виникнення автоколивань у системі керування амплітудою вібрації в білярезонансних режимах внаслідок накладання вимушених та вільних вібрацій. Запропоновано використання ланки із зоною нечутливості в контурах керування амплітудою та частотою, що забезпечує їх стійкість. Розраховано області стійкості систем автоматичного керування амплітудою вібрації, що можуть бути використані при визначенні параметрів регуляторів. Запропоновано новий метод керування частотою електромагнітних вібраційних приводів, який полягає у забезпеченні режиму, близького до резонансного, шляхом автоматичної підтримки заданого значення різниці фаз між третьою та першою гармонічними складовими струму обмотки електромагніта. Це надає змогу здійснювати керування частотою вібраційних установок тільки за сигналом датчика струму без використання датчиків вібрації. Досліджено системи сумісного керування амплітудою коливань вібраційних установок та жорсткістю підвісу динамічних віброгасників, що входять до їх складу. Виділено два підходи до побудови систем керування. Перший передбачає незалежне керування електромагнітним вібратором і керованим віброгасником. Другий підхід полягає у розподілі задач між системами: система керування вібратором задає частоту та регулює амплітуду коливань, а система керування віброгасником забезпечує білярезонансний режим шляхом регулювання жорсткості зв'язку. Розроблено конструкції електромагнітних вібраторів, призначених для використання на вібраційному обладнанні, що характеризується великими амплітудами коливань робочого органа. Розроблено динамічні віброгасники, які забезпечують великі динамічні зусилля, що надає можливість застосовувати їх у складі трьохмасових вібраційних установок, які працюють послідовно на різних частотах. Розроблено типову принципову схему та алгоритми керуючих програм, що реалізовують запропоновані методи керування з урахуванням розподілу ресурсів мікроконтролерівного електромагнітного привода на вібраційному обладнанні, який склав за рік близько 40 тис. грн на 1 кВт потужності. Результати досліджень впроваджено у промисловість на підприємствах ТОВ "Айкью Композит", на підприємстві ПП "ПроектКонтактСервіс" та у навчальний процес в Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова і в Миколаївському національному аграрному університеті.

Індекс рубрикатора НБУВ: П040.3-6 + П034.17 + П127.31

Рубрики:

Мінеральні добрива

Чорноземні та лучно-чорноземні ґрунти

Обмін речовин і живлення культурних рослин

Шифр НБУВ: Ж29253 Пошук видання у каталогах НБУВ