Математическая модель контура управления скоростью радиотелескопа РТ-7. 5

Синицын Алексей Витальевич; Рассадкин Юрий Иванович

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №4/2016 ISSN 2410-700Х

В эфирном масле лимона содержатся лимонен (до 90 %), а также терпен, линалол, цитраль и другие вещества. Именно лимонен оказывает антибактериальное, противовоспалительное и тонизирующее воздействие [2].

Применение эфирных масел в производстве леденцовой карамели на патоке имеет следующие достоинства: получение натурального продукта без искусственных ароматизаторов с улучшенными органолептическими показателями, приобретение профилактической направленности, при этом полученные леденцы оказывают смягчающий, болеутоляющий, антибактериальный и тонизирующий эффект; улучшение органолептических показателей.

Исследования показали, что низкоосахаренная патока обладает низкой растекаемостью, высокой вязкостью, и поэтому ее можно рекомендовать для получения карамели профилактического действия от кашля, для лечения горла и верхних дыхательных путей, так как она дольше будет рассасываться при употреблении и оказывать больший лечебный эффект.

Предлагаемые виды карамели на основе патоки с различными эфирными маслами позиционируются как продукты профилактического назначения массового потребления в низком ценовом сегменте пониженной сахароемкости и калорийности за счет уменьшения энергоемкости и упрощения технологического процесса, сокращения транспортных расходов и снижения потерь.

Список использованной литературы:

1. Функциональные пищевые ингредиенты и добавки в производстве конди-терских изделий : учеб. пособие [Текст] / Г. О. Магомедов, А. Я. Олейникова, И. В. Плотникова, Л. А. Лобосова. - СПб.: ГИОРД, 2015. - 440 с.

2. Свойства и применение эфирных масел [Электронный ресурс http://sovets.net/3875-svoistva-i-primenenie-efirnykh-masel.html].

УДК 681.527.7

Синицын Алексей Витальевич

к.т.н., доцент МГТУ им.Н.Э.Баумана

г. Москва, РФ E-mail: kutta@mail.ru Рассадкин Юрий Иванович к.т.н., доцент МГТУ им.Н.Э.Баумана

г. Москва, РФ E-mail: yuri_rass@mail.ru

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНТУРА УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ

РАДИОТЕЛЕСКОПА РТ-7.5

Аннотация

В статье представлены результаты исследования математической модели контура управления скоростью, проводившегося в рамках работ по проектированию системы автоматического управления радиотелескопа РТ- 7.5 нового поколения.

Ключевые слова

Радиотелескоп, система автоматического управления, контур управления скоростью.

В системе управления радиотелескопа РТ-7.5 установлен преобразователь частоты, выбор которого при проведении работ по модернизации обоснован в [1]. Алгоритмы управления контура скорости на базе современных преобразователей частоты определяются:

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №4/2016 ISSN 2410-700Х_

- условиями эксплуатации и указаниями по применению преобразователя частоты, изложенными в соответствующей технической документации производителя;

- параметрами объекта управления и требованиями к характеристикам системы управления.

Технические условия эксплуатации и указания по применению по своей структуре практически идентичны у ведущих производителей современных преобразователей частоты и могут рассматриваться как стандартные схемы, задающие последовательность действий при проектировании системы управления. Согласно указанным схемам первый этап проектирования - исследование и разработка алгоритмов управления контура скорости.

Математическая модель контура управления скоростью в виде структурной схемы представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема подсистемы регулирования скорости

На данном рисунке: ^дзад - заданное значение скорости ротора двигателя, ^дос - сигнал обратной связи, Д^Д - скоростная ошибка привода, - скорость ротора двигателя, ^з - скорость зеркала радиотелескопа, Мд - электромагнитный момент, развиваемый двигателем, I - заданное значение моментообразующего тока двигателя, Му - момент упругих сил со стороны механической передачи, Км- коэффициент пропорциональности между электромагнитным моментом и сигналом задания тока, 1дв - момент инерции ротора двигателя, фд - угол поворота вала двигателя, фз - угол поворота зеркала радиотелескопа.

Передаточная функция ПИД - регулятора скорости имеет следующий вид:

п PC (s) = КПР + + TдuфS ■

(1)

здесь Кпр, Тинт ,Тдиф - настраиваемые параметры регулятора скорости.

Датчик скорости контура - дискретный. Запаздывание, связанное с вычислениями истинного значения

скорости, описывается в математической модели как апериодическое звено (б) =-.

1 + ТдсЭ

Постоянную времени фильтрации можно задавать в диапазоне Тдс = 1 ^ 1000 мс. Время реакции контура скорости Тск = 0,12 мс. Полоса пропускания контура скорости может достигать 300 Гц.

Контур тока является самым быстрым контуром в приводе, он имеет время реакции порядка 12 мкс. и полосу пропускания порядка 3 кГц.

Механическая передача радиотелескопа - протяжённый многоступенчатый механизм. Для азимутального привода это вертикальный карданный вал с компенсирующими муфтами, передающий движение от первичного конического редуктора на конечный редуктор азимутальный оси. Большая масса подвижных частей (27 т) по сравнению с массой карданных валов позволяет пренебречь их моментами инерции и рассматривать механическую систему оси как двухмассовую упругую систему с сосредоточенными параметрами. Само зеркало радиотелескопа обладает достаточно большой жёсткостью благодаря особой ферменной конструкции, обеспечивающей закрепление зеркала в равно жёстких точках.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №4/2016 ISSN 2410-700Х

Модель механической передачи представлена на рисунке 2 [3].

Рисунок 2 - Двухмассовая модель механической передачи

где Му = Му / - момент упругих сил, приведенный к валу двигателя, Мв = Мв / Ьп,г - момент

внешних сил, приведенный к валу двигателя, Сш, - коэффициент жёсткости механической передачи и коэффициент диссипативных потерь, приведенный к валу двигателя по формулам СУМ = СУМ / 11уМ, Хш = ХуМ / , 2Д = 2Д.1уМ - величина люфта, приведенная к валу двигателя,

^3' = ^зум / ¡¡ш - момент инерции зеркала, приведенный к валу двигателя. Остальные обозначения были раскрыты выше.

Соответствующая модели, представленной на рисунке 2, структурная схема механической подсистемы показана рисунке 3.

Рисунок 3 - Структурная схема механической передачи

На рисунке: (р3 = (р3- приведенный к валу двигателя угол поворота зеркала. Согласно структурной схеме, представленной на рисунке 3, передаточная функция упругой механической системы N(8) = (')/ ((:

Сум + ХуМ^ _

N{s)

1 +

Сум + XyMS ^ 1 ^ ^ T3yMS

1 Н- Ty^S

1 ^ ^УМ^3VMS ^ ^3

В данном выражении приняты следующие, обозначения:

1УМ

Хум ! C:

УМ

(2) (3)

- постоянная времени, характеризующая диссипативные потери в механической передаче;

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №4/2016 ISSN 2410-700Х

Т =

1 ЗУМ

i

¿ЗУМ (4)

СУМ

- постоянная времени собственных упругих колебаний зеркала;

= ТУМ /2ТЗУМ

- коэффициент затухания собственных упругих колебаний зеркала.

Далее необходимо провести экспериментальную идентификацию параметров механической передачи (собственной частоты механических колебаний и коэффициента демпфирования). Для этого существуют несколько различных методов.

Первый метод - снятие амплитудных и фазовых частотных характеристик - подробно изложен, например, в работе [2]. Но он имеет ряд недостатков для решения поставленной задачи. Многократная подача на вход системы синусоидальных сигналов различной частоты может привести к появлению нежелательных резонансных явлений.

Второй метод оценки параметров механической передачи - по виду переходных процессов в системе -лишен указанных недостатков.

При проведении экспериментов привод оси в режиме управления по скорости разгонял зеркало радиотелескопа до скорости, равной 25% от номинального значения, после чего проводилось резкое торможение до полного останова двигателя с включением в конце торможения электромагнитного тормоза. Резкое торможение вызывало упругие колебания зеркала, которые фиксировались с помощью датчика положения оси. Типичный переходный процесс показан на рисунке 4.

Рисунок 4 - Результат эксперимента для азимутальной оси

Эксперименты проводились при торможении зеркала по азимуту, причем угол места составлял ф = 45 град. Поскольку момент инерции зеркала относительно азимутальной оси зависит от текущего значения угла места, то для азимутальной оси было проведено несколько измерений при разных значений угла места: ф = 10 град, ф = 45 град и ф = 80 град. При этом разброс частот колебаний азимутальной оси не превысил 5 % от частоты, определённой для ф = 45 град.

Результаты экспериментальных исследований показали:

- в системе существуют только одночастотные затухающие колебания;

- гипотеза о двухмассовой упругой модели механической передачи справедлива;

- частота затухающих колебания fаз = 2,69 Гц.

Значения параметров механической передачи, рассчитанные по экспериментальным данным, приведены в таблице 1.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №4/2016 ISSN 2410-700Х_

Таблица 1

Параметры механической передачи

Частота колебаний f, Гц Период колебаний T, с Постоянная времени колебаний Тз, с Постоянная времени диссипативных потерь т, с Коэффициент затухания £,

2,69 0,372 0,0592 0,0112 0,103

С учетом экспериментальных данных математическая модель скоростного контура может быть представлена в виде структурной схемы (рисунок 5), где передаточная функция Прс^) определена выражением (1).

Рисунок 5 - Структурная схема скоростной подсистемы

Список использованной литературы:

1. Польский В.А., Рассадкин Ю.И., Синицын А.В. Аппаратные решения по повышению качества процессов управления радиотелескопом РТ-7.5. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 9. URL: http://engj ournal .ru/catalog/mesc/rmrs/1424.html

2. Соколовский Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. Москва, Издательский центр «Академия», 2006, 272 с.

3. Е. С. Блейз, В. Н. Бродовский, В. А. Введенский., ред. Следящие приводы. Чемоданов Б.К., ред. Т. 2: Электрические следящие приводы. Москва, Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003, 890 с.

УДК 62

Смолькин Александр Евгеньевич

Студент МГУ им. Н.П. Огарева г. Саранск, РФ E-mail: smolsaransk@mail.ru Буйнов Виктор Николаевич Студент МГУ им. Н.П. Огарева г. Саранск, РФ

ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ РЕВОЛЮЦИИ И ИХ ОСОБЕННОСТИ

Современный этап экономики страны характеризуется наличием сформированной Национальной инновационной системой (НИС), основным инструментом развития, которой является технический прогресс [8]. В предлагаемой статье делается попытка проанализировать степень влияния технического прогресса на формирование НИС, рассмотренного в аспекте индустриальных революций.

Текст научной работы на тему «Математическая модель контура управления скоростью радиотелескопа РТ-7. 5»