Алгоритмы управления типовыми режимами работы мехатронных многороторных вибрационных установок

Цель: разработка комплекса эффективных алгоритмов управления мехатронными многороторными вибрационными установками, обеспечивающих пуск, прохождение резонанса и устойчивую приближенную частотно-координатную синхронизацию роторов при ограниченных сигналах управления. Вибрационные установки (ВУ) могут применяться для перемещения и обработки (измельчения, сортировки, перемешивания, уплотнения) различных материалов в горнодобывающей, химической, пищевой промышленностях, строительстве и часто исполняются многороторными (МВУ). Изменение параметров роторов (масса и эксцентриситет) и применение различных алгоритмов управления позволяет получить неоднородные поля траекторий колебаний для более эффективной виброобработки и вибротранспортировки материалов. Внецентренное расположение неуравновешенных роторов, когда точки их крепления находятся вне осей, проходящих через центр масс (центр инерции) вибрирующего рабочего органа (платформы), также вносит неоднородность в создаваемое ВУ вибрационное поле. Расположение роторов целесообразно выбирать на этапе проектирования; при модернизации ВУ, уже введенных в эксплуатацию, изменение конструкции является сложным и дорогостоящим процессом. Предложенные алгоритмы управления обеспечивают повышение производительности МВУ в основных эксплуатационных режимах; их эффективность проверена с помощью компьютерного моделирования и экспериментов на лабораторном вибростенде. Доказана устойчивость разработанного нестационарного наблюдателя выполнением критерия Демидовича сходимости ошибок наблюдения. Полученный нестационарный наблюдатель позволяет реализовать алгоритмы, требующие полноты измерения вектора состояния объекта управления. Результаты использованы в ИПМаш РАН в научных исследованиях. Две программы, моделирующие работу МВУ, зарегистрированы во ФГАНУ ЦИТиС: модель динамики трехроторной виброустановки (регистрационный № 50201351239 от 26.12.2013) и модель динамики двухроторной вибрационной установки с учетом динамики электроприводов (регистрационный № 50201450401 от 02.06.2014).