РОЗРОБКА МАКЕТУ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ КЕРУВАННЯ БАГАТОПРИВОДНИМИ СИСТЕМАМИ



ОМЕЛЬЧУК А.А., СЕЛІЩЕВ Д.В., САМОЙЛЕНКО В.І. В статье рассматриваются задачи, связанные с созданием экспериментальной установки для исследования методов управления многоприводными системами. Показана необходимость разработки отдельной подсистемы, которая позволила бы осуществить обмен информацией между микроконтроллерными системами управления разных уровней, обеспечивая возможность подключения необходимого количества электроприводов.

The article dealswith problems related to the creation of the experimental setup for the studyof multi-drive systems control techniques. The necessity of the singlesubsystem development, that would permit the exchange by information betweenthe microprocessor control systems at various levels and making it possible toconnect the necessary number of actuators, is discussed.

УДК 681.518

Вступ

Синтез оперативного керування складними електромеханічними об’єктами є на сьогодні актуальною проблемою для вітчизняної промисловості. Це викликано все більшим розповсюдженням багатоприводних систем, електричні двигуни яких потребують узгодження, синхронізації, та великої точності.

В таких технічних комплексах, коли електроприводи пов’язані через загальний розподілений об’єкт керування (наприклад конвеєри або механізовані суднопідйомники) виникають особливо складні задачі узгодження, при цьому потрібно забезпечити необхідну якість керування, а разом з тим мінімізувати затрати на керування.

Основна частина

Сучасні багатоприводні системи (БПС) потребують значного поліпшення якісних показників [1].

Для аналізу ефективності різних методів узгодженого керування БПС та налаштування відповідного програмного забезпечення, доцільно проводити дослідження на спеціальному стенді.

Аналіз властивостей функціонування роботи БПС проводився на прикладі багатоприводного суднопідйомного комплексу (поперечного сліпа) [2,3], макет якого було побудовано у лабораторних умовах.

Макет складається з несучої конструкції яка утворює похилу поверхню та розташованих на ній рейкових шляхів по яким рухаються візки. Кожен з візків приєднано за допомогою тросу до барабану, який приводиться в рух відповідним електродвигуном. Електродвигуни обрано постійного струму, оснащені редуктором з великим передавальним числом, відповідно до низької швидкості підйому або спуску великогабаритного об’єкту. Тривимірну модель макету розроблену у середовищі Autodesk3ds Max наведено на рис.1.

Рис. 1. Тривимірна модель експериментальної установки БПС

Для управління роботою кожного приводу застосовуються локальні системи керування (ЛСК), а для забезпечення ефективного функціонування складного комплексу в цілому (дотримання заданих параметрів переміщення та номінальних параметрів електродвигунів) необхідним є впровадження комп’ютеризованої системи керування (КСК) [4]. Структуру КСК багатоприводним устаткуванням наведено на рис. 2.

Рис. 2. Структура КСК

Верхній рівень керування використовується для узгодження параметрів руху складного об’єкту, а нижній рівень – для безпосереднього керування двигунами.

Системи керування нижнього рівня реалізовані на базі економічних високопродуктивних мікроконтролерів типу AVR ATmega8A.

Для здійснення керування на верхньому рівні обрано програмований логічний контролер (ПЛК) ОВЕН, який дозволяє збирати інформацію від локальних систем керування та від підсистеми моніторингу, обробляти її, після чого розраховувати і генерувати керуючі сигнали, що задають режими роботи окремих ЛСК. ПЛК також відповідає за інтерфейс оператора.

Для здійснення обміну інформацією між мікроконтролерними системами керування різних рівнів із забезпеченням можливості підключення до роботи довільної потрібної кількості приводів розроблено окрему підсистему, що складається з модулю ініціалізації та блоків узгодження.

Висновки

Синтез оперативного керування складними електромеханічними об’єктами є на сьогодні актуальною проблемою для вітчизняної промисловості. Це викликано все більшим розповсюдженням багатоприводних систем, електричні двигуни яких потребують узгодження, синхронізації, та великої точності.

Розроблена експериментальна установка дозволяє випробовувати функціональність комп’ютеризованих системи керування на практиці та відпрацювати запропоновані стратегії керування багатопривідними системами, яким відповідає конфігурація стенда.

Також з’являється можливість оцінити адекватність створених математичних моделей для певних складних електромеханічних систем.

Список літератури

  1. Омельчук А.А. Проблеми узгодженого керування складною електромеханічною системою / А.А.Омельчук, Ю.О. Лебеденко, Г.В. Рудакова // Наукові праці Національного університету харчових технологій. – К.: НУХТ, 2013. – №49. – С. 19 – 23.

  2. Омельчук А.А. Моделирование движения спусковых тележек слипа / А.А. Омельчук, Ю.А. Лебеденко, А.В. Рудакова // Вестник Херсонского национального технического университета – Херсон: ХНТУ, 2013. – №2(47). – С. 265 – 270.

  3. Омельчук А.А. Математическая модель привода слиповой тележки / А.А. Омельчук, Ю.А. Лебеденко, А.В. Рудакова // Вестник Херсонского национального технического университета. – Херсон: ХНТУ, 2014. – №3(50). – С. 390 – 394.

  4. Омельчук А.А. Компьютеризированное управление судоподъемным комплексом типа слип / А.А. Омельчук // Проблеми інформаційних технологій. – Херсон, 2015.– №1(17). – С. 181 – 186.
Jun 16, 2016