Разработка и реализация алгоритмов автонастройки системы управления электроприводом металлорежущих станков

Разработка и реализация алгоритмов автонастройки системы управления электроприводом  металлорежущих станков
Только для организаций
Автор: 
Алексеев А. А.
Вид издания: 
ВКР
Год: 
2020
Издательство: 
ИГЭУ
ISSN/ISBN: 
отсутствует
ББК: 
3
УДК: 
6
Специализации: 
Кафедра:
Электропривода и автоматизации промышленных установок
Научные руководители (ФИО, степени, звания):
Куленко М. С.
Ключевые слова:
Автонастройка, ПИД-регулятор, система управления электроприводом, числовое программное управление

Аннотации: Объектом работы являются алгоритмы автоматизированный и автоматической настрой-ки системы управления электроприводом. Цели работы: разработка и программная реализация алгоритмов автонастройки и анализа систем управления электроприводами металлорежущих станков, ведущих к уменьшению времени настройки и повышению точности отработки задающего воздействия. Методы, используемые в работе: методы математического моделирования, теории авто-матического управления, теории электропривода, цифровой обработки сигналов, объект-но-ориентированного программирования. Результаты работы: проведен анализ существующих методов настройки ПИД-регуляторов, а также программных инструментов, предлагаемых несколькими крупными производителями систем ЧПУ, на основе которых были сформулированы требования к собственным инструментам настройки и анализа системы управления электроприводом. Предложен алгоритм снятия ЛАФЧХ по заданию для контуров тока и положения. Разра-ботан алгоритм автоматизированной настройки регуляторов тока и положения. Рассмот-рено влияние упреждающих связей по положению на качество обработки и предложен способ их автонастройки. Для последних трех пунктов были реализованы программные инструменты. Отдельно рассмотрен инструмент подбора коэффициентов цифровых филь-тров, применяемых в регуляторе положения. Область применения результатов: разработанное программное обеспечение внедрено в интегрированный комплекс ServoIDE, служащий для пусконаладочных работ при запуске металлорежущих станков на базе УЧПУ IntServo. Апробация работы. Материалы, посвященные результатам отдельных этапов докладыва-лись и обсуждались на международных конференциях «Энергия» XIV и XV, (г. Иваново 2019, 2020), «Состояние и перспективы развития электротехнологии» XX Бенардосовские чтения (г. Иваново 2019), «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» XXV и XXVI (г. Москва 2019, 2020).

Annotation: The object of the work are algorithms of automated tuning of the electric drive control system. Methods used in the work: methods of mathematical modeling, control theory, electric drive the-ory, digital signal processing, object-oriented programming. Result: the analysis of existing methods of PID-controllers tuning, and the software tools offered by several large manufacturers of CNC systems has been performed. Based on this, the require-ments to the tools of tuning and the analysis of a control system of the electric drive have been made. The algorithm of getting the control Bode plot for current and position control loops has been proposed. The algorithm of the automated tuning of current and position controllers is de-veloped. Influence of position feedforward on processing quality is considered and the algorithm of their auto-tuning is offered. Software tools have been implemented for the all these algorithms. The tool of digital filter tuning coefficients, generally used in position controllers, has also been considered. Application area: the developed software is implemented in the integrated complex called Ser-voIDE, which is used for commissioning of the metal-cutting machines controlled by the IntSer-vo CNC Unit. Approbation of the work. Materials devoted to the results of individual stages were presented and discussed at the international conferences "Energy" XIV and XV, (Ivanovo 2019, 2020), "State and prospects of electrical technology" XX Benardosov Readings (Ivanovo 2019), "Radi-oelectronics, electrical and power engineering" XXV and XXVI (Moscow 2019, 2020).

Алексеев А. А. Разработка и реализация алгоритмов автонастройки системы управления электроприводом  металлорежущих станков / А. А. Алексеев. - Иваново : ИГЭУ, 2020. - 84 с.