• Задать вопрос менеджеру

Twitter новости

Обучение письменному иноязычному общению на основе ИКТ http://t.co/IK2NAjncrk

Online-опрос

Антиплагиат онлайнДипломант
Яндекс.Метрика

Аналитическое конструирование оптимального регулятора в приложении к задачам виброзащиты

Предмет:Технология
Тип:Дипломная/Магистерская
Объем, листов:50
Word
Получить полную версию работы
Релевантные слова:система, задача, решение, теорийка, объект, взад, задабривание, масс-спектр, нижневартовец, метод, аконит
Процент оригинальности:
85 %
Цена:500 руб.
Содержание:

Введение 5

1. Оптимизационные задачи в теории виброзащиты 7

1. 1 Теория виброзащиты 7

1. 2 Предельные возможности динамических систем 13

1. 3 Гармонические и ударные воздействия 16

2. Обобщения аналитического конструирования оптимальных регуляторов . 20

2. 1 Аналитическое конструирование оптимального регулятора при детерминированном возмущении 20

2. 2 Конструирование виброзащитных систем при детерминированном возмущении 25

3. Задача об оценке предельных возможностей механической системы 29

3. 1 Модель исследуемой механической системы 29

3. 2 Решение задачи о предельных свойствах при конкретных значениях параметров виброзащитной системы 34

Заключение 45

Список использованных источников 46

Вступление:

Проблема снижения уровня вибрации и ударов возникает практически во всех областях современной техники. Широко распространены объекты, движущиеся с большими ускорениями или подвергающиеся вибрации и ударным воздействиям. В результате установленные на таких объектах приборы или механизмы испытывают большие перегрузки, снижающие точность работы приборов, а иногда и грозящие выходом их из строя. Для уменьшения этих перегрузок приборы и механизмы крепятся к корпусу движущегося объекта не жестко, а с помощью специальных технических устройств – амортизаторов, которые, осуществляя управляющее воздействие на защищаемый объект, снижают неблагоприятное влияние внешних факторов.

В классической теории виброзащиты в основном рассматриваются задачи динамического гашения колебаний и виброизоляции, т. е. установке между объектом и источником дополнительной системы виброизоляторов, защищающей объект от механических воздействий, возбуждаемых источником.

При проектировании виброзащитных систем (ВЗС) необходимо удовлетворить всей совокупности предъявляемых к ней требований. С одной стороны ВЗС должна обеспечивать заданное снижение уровня динамических воздействий, а с другой – должна иметь ограниченные габаритные размеры.

Решение задач оценки предельных возможностей виброзащитных систем производится в основном с позиции теории оптимального управления, которая охватывает широкий круг проблем прикладного характера, в том числе и проблему аналитического конструирования оптимального регулятора (АКОР).

АКОР в России впервые был разработан профессором Летовым. Заслуга профессора Летова состоит в том, что он процесс синтеза оптимального управления поставил на математическую основу, выраженную в аналитической форме. Для этого профессор Летов обоснованно в своем методе выбирал критерий оптимальности и на основании математической модели объекта управления и выбранного критерия оптимальности аналитически находил выражение для алгоритма оптимального управления или выражение для оптимального регулятора.

Целью выпускной квалификационной работы является решение с помощью метода АКОР задачи о предельных возможностях ВЗС.

Для достижения поставленной цели исследования определены следующие задачи:

1. изучить методику АКОР и её обобщения на случай детерминированных воздействий;

2. исследовать механическую систему и её предельные возможности при заданных исходных данных;

3. сконструировать оптимальный регулятор таким образом, чтобы выполнялись противоречивые требования, предъявляемые к ВЗС при проектировании.

Заключение:

Исследование вопроса применения методики АКОР в приложения к задачам виброзащиты позволило сделать следующие выводы:

1. методика АКОР применима к решению задач об оценке предельных возможностей ВЗС;

2. исследование механической системы позволило оценить ее предельные возможности при заданных исходных данных в случае ударного воздействия;

3. для исследуемой механической системы сконструирован оптимальный регулятор, который позволяет добиться выполнения противоречивых требований, предъявляемых к ВЗС.

В целом, данная методика с использованием теории АКОР может быть использована для оценки предельных свойств ВЗС.

Если в оптимизируемом функционале вида ввести весовые коэффициенты, то можно добиваться выполнения ограничений выбором этих весовых коэффициентов.

Список литературы:

1. Алексеев Е. Р. , Чеснокова О. В. Решение задач вычислительной математики в пакетах Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9 / Алексеев Е. Р. , Чеснокова О. В. – М. : НТ Пресс, 2006. – 496 с.

2. Афимивала К. А. , Мэйн Р. В. Оптимальное проектирование ударного амортизатора // Конструирование и технология машиностроения, 1974, – № 1, – С. 24-30.

3. Болычевцев Э. М. , Жиянов Н. И. , Лавровский Э. К. Оптимизация параметров колебательной системы при импульсных возмущениях // Вестн. МГУ. Сер. 1. Математика, механика, 1975. – № 6. – С. 103–106.

4. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. /Ред. совет: В41 В. Н. Челомей (пред. ). – М. : Машиностроение, 1981. – Т. 6. Защита от вибрации и ударов / Под ред. К. В. Фролова. 1981, 456 с. , ил.

5. Гурецкий В. В. О предельных возможностях амортизации при вибрационных нагрузках // Изв. АН СССР. Механика, – 1969. – №1. – С. 51.

6. Елисеев С. В. , Кузнецов Н. К. , Лукьянов А. В. Управление колебаниями роботов. – Новосибирск: Наука, 1990. – 320 с.

7. Зубов В. И. Лекции по теории управления. – М. : Наука, 1975.

8. Казанцева А. П. , Имыхелова М. Б. Применение метода АКОР для нахождения управления, обеспечивающего выполнение фазовых ограничений // Сборник научных трудов. Серия: Физико-математическая, 2010. – № 11. – С. 66-70.

9. Квакернак Х. , Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. – М. : Мир, 1977. – 170 с.

10. Коловский М. З. Автоматическое управление виброзащитными системами. – М. : Наука, 1976. – 320 с.

11. Ларин В. Б. Статистические задачи виброзащиты. – Киев: Наукова Думка, 1974. – 127 с.

12. Ларин Р. М. Градиентный метод решения приближенной задачи оптимального синтеза изолятора / Р. М. Ларин // Труды ЛПИ. 1969. – № 307: Механика и процессы управления. Вычислительная математика. – С. 155–162.

13. Летов А. М. Аналитическое конструирование регуляторов I, II, III. // Автоматика и телемеханика. – 1960. – Т. 21, № 4, 5, 6. – С. 436–441, С. 562–568, С. 661–665; – 1961. – Т. 22, №4. – С. 425–435; – 1962. – Т. 23, №11. – С. 1405–1413.

14. Максимович Ю. П. О достижимом качестве виброзащиты от периодического воздействия. – Машиноведение, 1970, № 4, с. 13.

15. Мижидон А. Д. О постановке задачи проектирования оптимальных виброзащитных систем при кинематических внешних воздействиях // Управляемые механические системы: Межвуз. сб. науч. тр. / ИПИ. – Иркутск, 1981. – С. 44–47.

16. Мижидон А. Д. Оптимизационные методы решения задач виброзащиты. – Улан-Удэ: БНЦ РАН, 1996. – 137 с.

17. Мижидон А. Д. , Елисеев С. В. , Карпухин Е. Л. Принципы построения диалоговой системы проектирования виброзащитных систем // Ударные процессы в технике: Тез. докл. II Всесоюз. науч. -техн. конф. – Николаев, 1984. – С. 18–19.

18. Савотченко С. Е. , Кузьмичева Т. Г. Методы решения математических задач в Maple: Учебное пособие – Белгород: Изд-во Белаудит, 2001. – 116 с.

19. Тимошина И. Р. Численные методы решения минимаксных задач теории управления: Дис… канд. физ. -мат. наук. – Л. : Изд-во ЛГУ, 1977.

20. Уилмерт К. Д. , Фокс Р. Л. Оптимальное проектирование ударного амортизатора как линейной системы со многими степенями свободы. – Динамические системы и управление, 1972, № 2, с. 203.

21. Федоренко Р. П. Приближенное решение задач оптимального управления. – М. : Наука, 1978. – 488 с.

22. Филиппов А. Ф. Сборник задач по дифференциальным уравнениям. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000. – 176 с.

23. Фролов К. В. , Фурман Ф. А. Прикладная теория виброзащитных систем. - М. : Машиностроение, 1980. – 276 с.

24. Черноусько Ф. Л. , Акуленко Л. Д. , Соколов Б. Н. Управление колебаниями. - М. : Наука, 1980. – 384 с.

25. Черноусько Ф. Л. , Баничук Н. В. Вариационные задачи механики и управления. Численные методы. – М. : Наука, 1973. – 238 с.

26. Kalman R. E. Contribution to the theory of optimal control. //Boletin de la Sociedad Matematica, Mexicana, V. 5, Sequnda serie, №1, 1960. – P. 102 – 119.

Бесплатные работы:

Рекомендованные документы: