Динамічне проектування оптимальної системи стохастичної стабілізації потужності різання для стрічкопилкового верстата
Loading...
Files
Date
2020
Authors
Березюк, І. А.
Голик, О. П.
Солдатенко, В. П.
Bereziuk, I.
Holyk, O.
Soldatenko, V.
Березюк, И. А.
Голик, Е. П.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
Запропоновано методологічні основи створення оптимальної системи стохастичної стабілізації
потужності різання для стрічкопилкового верстата на основі динамічного проектування. Використання
новітніх методів структурної ідентифікації для визначення моделей динаміки «системи деревообробний
верстат – процес різання» та діючого збурення, методів оптимального синтезу дозволяють забезпечити
максимальну якість керування обробкою деревини на зазначеному верстаті при мінімальних затратах та
заданих характеристиках оброблюваної поверхні. The article is devoted to the development of methodological foundations for constructing an optimal system of stochastic stabilization of cutting power based on the results of structural identification of models of the dynamics of the system ''woodworking machine-cutting process'' and uncontrolled disturbance.
In order to solve the problem of structural identification of the ''woodworking machine-cutting
process" system and the disturbance acting in the process of wood-cutting, the article proposes a special technology, the use of which made it possible to determine the transfer function of the ''woodworking machine-cutting process'' and estimate the spectral density of the disturbance acting during the processing. It has been established that when the physical and mechanical properties of wood and the state of the cutting tool change, the structure of the transfer function and spectral density does not change, but only the parameters change. As a result of solving the synthesis problem, the structure and parameters of the optimal controller are determined, which ensures the specified quality of the processed surface with minimal energy consumption. To assess the quality of control, it is proposed to use a quadratic criterion, which is the sum of two weighted variances of the stator current deviation of the main motion motor (characterizes energy costs) and the variance of the feed drive speed control signal.Studies of the robust stability of the optimal system with the obtained controller under the influence of unstructured disturbances made it possible to determine the class and estimate the maximum norms of unstructured disturbances at which the system maintains stability and a given control quality.
The use of the proposed approach to the construction of an optimal system of stochastic stabilization of
cutting power makes it possible to achieve a reduction in energy costs by 12% for a given quality of the
processed surface by increasing the stabilization accuracy by two orders of magnitude. Предложены методологические основы построения оптимальной системы стохастической стабилизации мощности резания для ленточнопильного станка на основе динамического проетирования Использование новых методов структурной идентификации для определения моделей динамики системы «деревообрабатывающий станок-процесс резания» и действующего возмущения, методов оптимального
синтеза позволяют обеспечить максимальное качество управления обработкой древесины на данном
станке при минимальных затратах и заданных характеристиках обрабатываемой поверхности.
Description
Keywords
стрічкопилковий верстат, структурна ідентифікація, спектральна щільність, передаточна функція, критерій якості, стохастичні збурення, оптимальна система стохастичної стабілізації, band frame saw, structural identification, spectral density, transfer function, criterion of quality, stochastic indignations, optimum system of stochastic stabilization, ленточнопильный станок, структурная идентификация, передаточная функция, критерий качества, спектральная плотность, стохастические возмущения, оптимальная система стохастической стабилизации
Citation
Березюк, І. А. Динамічне проектування оптимальної системи стохастичної стабілізації потужності різання для стрічкопилкового верстата / І. А. Березюк, О. П. Голик, В. П. Солдатенко // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. - Кропивницький : ЦНТУ, 2020. - Вип. 3 (34). - С. 169-174.