УПРАВЛЕНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКОЙ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ В АКТИВНЫХ МАГНИТНЫХ ОПОРАХ

Акаев А.Б., Иванов Г.Н., Романчева Н.И.

ФГОУ ВПО «Московский государственный технологический университет «Станкин», Россия, ФГОУ ВПО «Московский государственный технический университет гражданской авиации, Россия

Преимущества и проблемы проектирования оборудования, алгоритмов и систем управления, а также реализации технологий динамического применения тел вращения (ТВ) с использованием активных магнитных опор (АМО) с учетом все возрастающих требований к резко повысившимся требованиям по точности и качеству к ожидаемым результатам их использования позволяют говорить об актуальности решения этих задач.

При этом используется метод синтеза оптимальных систем управления нелинейными динамическими объектам (ДО), функционирующих в условиях нелинейных фазовых ограничений (ФО) [1], разработанные на его основе алгоритмы управления, технология и программный

комплекс автоматизированного проектирования и обучения.

Указанные средства отличает от известных походов возможность использования наиболее адекватных

нелинейных моделей, отсутствие традиционно используемых существенных упрощений уже на этапе математической формализации задачи, регулярностью метода, позволяющих сократить сроки проектирования и затраты на него.

Метод не предполагает при расчете параметров закона управления процедур выбора весовых коэффициентов функционала качества, решения нелинейных матричных уравнений, реализации итерационных процедур, решения двухточечной краевой задачи. Последнее позволило при синтезе законов управления использовать линейные нестационарные модели. Нет необходимости выделять линейную и нелинейные составляющие в моделях и управлении, а также строить модели в классе полиномиальных. Полученные законы управления, легли в основу разработанной технологии автоматизированного проектирования динамики управляемых ТВ при наличии ограничений ACCE (Automatic Control with Constraints Engineering) и реализующего ее программного комплекса (ПК) проектирования, моделирования и обучения EMT (Engineering, Modelling, Teaching) в среде MathConnex. Предложенные математические, алгоритмические и программные средства были использованы при решении ряда практических задач, связанных с управлением динамикой тел вращения, в частности элементов шпиндельных устройств, либо для придания им требуемых траекторных характеристик с заданной точностью, а также в учебном процессе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Акаев. A. Б., Проектирование и моделирование нелинейной динамики технологических процессов в машиностроении, М.: МГТУ "Станкин", 1999, 222 с., ISBN 5-70280095-8.

Рис.1. Схема жесткого ТВ на АМО.