CC BY
2
Секция «Автоматика и электроника»
УДК 62-523.2
АЛГОРИТМ РАБОТЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫМ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ
НА БАЗЕ ПЛАТФОРМЫ ARDUINO
*
И.И. Иванов , И.А. Матюнин, А.С. Причина
Научный руководитель - А. А. Фадеев
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
*Е-шаП: ilya-2003@list.ru
В работе представлены система управления линейным электродинамическим приводом ударного действия на базе платформы Arduino, Разработан алгоритм управления приводом. Представлены основные преимущества ЛЭДП и разрабатываемой системы управления.
Ключевые слова: линейный электродинамический привод, Arduino, система управления
ALGORITHM OF OPERATION OF THE LINEAR ELECTRODYNAMIC SHOCK DRIVE
CONTROL SYSTEM BASED ON THE ARDUINO PLATFORM
*
I.I. Ivanov , 1.А. Matyunin A.S. Prichina Scientific supervisor - A.A. Fadeev
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
*Е-mail: ilya-2003@list.ru
The paper presents a control system for a linear electrodynamic shock drive based on the Arduino platform, and an algorithm for controlling the drive is developed. The main advantages of the transmission line and the control system being developed are presented.
Keywords: linear electrodynamic drive, Arduino, control system
В машиностроении часто используется ударное воздействие на заготовку или деталь (штамповка, ковка, прессование, прошивка, чеканка и т.д.). Применение линейных машин для подобного рода операций позволяет непосредственно преобразовывать электроэнергию в кинетическую энергию прямолинейного движения якоря [1]. Перспективным направлением разработки является использование в них линейных электродинамических приводов (ЛЭДП) [2]. Сотрудниками СибГУ была разработана конструкция и система управления ЛЭДП ударного действия [3], а в [2] рассмотрены принципиальные схемы управления линейным электродинамическим приводом.
В настоящее время назрела необходимость усовершенствовать систему управление на современной элементной базе.Для расширения функциональных возможностей работы и управления ЛЭДП мы предлагаем усовершенствовать СУ, с использование платформы Arduino. Реализацию СУ предлагаем провести на базе платы Arduino UNO [4,5].
На рис.1 показан вариант реализации системы управления ЛЭДП на базе платформы Arduino. Питание на плату Arduino подаётся через отдельный блок питания 7...12В. При нажатии 1 кнопки и замыкании твердотельных реле (ТВ реле) 1 и 2 подаётся питание на индуктор и якорь: устройство переходит в режим ожидания. При нажатии кнопки 2 ТВ реле
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 1
2 и ТВ реле 3 создают кратковременный импульс напряжения со сменой полярности на якоре. Происходит одиночный удар. При двойном нажатии на 2 кнопку будет происходить серия ударов. Частоту ударов, то есть время между ударами, меняется с помощью потенциометра. При повторном двойном нажатии 2 кнопки череда ударов отключается. И при повторном нажатии кнопки ТВ реле 1 и 2 размыкаются, устройство выключается.
Рис. 1. СУ ЛЭДП на базе АМшпо ШО
Рис. 2. Алгоритм системы управления
Секция «Автоматика аа электроника»
Для регулирования параметров и режимов работы ЛЭДП осуществляется программирования системы управления. Алгоритм управления представлен на рис.2. Нюансы управления, закладываемые в программу:
1. Проверка поступления сигнала: делается, чтобы начать реализацию алгоритма, проверка залипания кнопок;
2. Включение напряжения на индуктор, напряжение на якорь отключено: подготовка системы к функционированию, проверка работоспособности индуктора;
3. Включение напряжение на якорь на «втягивание» в индуктор;
4. Выполнение алгоритма удара, при котором необходимо предусмотреть время задержки возврата якоря в исходное состояние (втягивание в индуктор) для максимальной силы удара.
5. Предусмотреть промежуток времени между ударами.
Преимущества разработанной системы управления:
1. Доступность электронных компонентов;
2. Простота реализации схемы управления, простая и удобная среда программирования.
3. Расширение функциональных возможностей в обработке и исследованиях за счет точного регулирования параметров и режимов работы привода.
Библиографические ссылки
1. Егоров А.А., Мошкин В.И., Угаров Г.Г. Импульсный линейный электромагнитный привод устройств маркирования и клеймения мелкоразмерных деталей и изделий: Монография. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2010. - 136 с.
2. Шестаков И.Я. Линейные электродинамические двигатели. Конструирование. Практическое использование: моногр. / И.Я. Шестаков, А.И. Стрюк, А.А.Фадеев; Сиб.гос.ун-т. - Красноярск, 2011, - 148с.
3. Пат. 2063292 РФ, МПК В 21 I 7/30. Электродинамический молот и способ управления его работой / А.И. Стрюк, С.А. Безъязыков, И.А. Шестаков, О.Л. Шелковский. - Опубл. 10.07.1996. - Бюл. № 19
4. Иванов И.И., Матюнин И.А. Совершенствование системы управления линейным электродинамическим приводом ударного действия на базе платформы Агёшпо // Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции, посвященной Дню космонавтики "Актуальные проблемы авиации и космонавтики", 3 т. Т.1, Красноярск, 2021, с. 27-29
5. Иванов И.И., Матюнин И.А., Фадеев А.А. Регулированная система управления линейным электродинамическим приводом ударного действия на базе платформы Агёшпо // Материалы XXV Международной научно-практической конференции "Решетневские чтения", посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева. В 2-х частях. Под общей редакцией Ю.Ю. Логинова. Красноярск, 2021, с.509 - 511
© Иванов И.И., Матюнин И.А., Причина А.С., Фадеев А. А., 2022
