CC BY
17
УДК 621.316.718.5
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-2-568-576
РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ УПРАВЛЕНИЯ ПЛАВНЫМ ПУСКОМ ДВУХПРИВОДНОГО
ЛАВНОГО СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА
Д.М. Шпрехер, Г.И. Бабокин, Е.Б. Колесников, Д.С. Овсянников
Разработан новый алгоритм двухэтапного пуска скребкового конвейера, обеспечивающий повышение надежности его привода путем снижения рывка в механической передаче Составлена модель двухэтапного пуска двухдвигательного скребкового конвейера с корректировкой коэффициентов регулятора скорости и приведены результаты ее исследования. Установлены зависимости амплитуды пускового тока, максимального тягового усилия в цепи и рывка в механической передаче от коэффициента загрузки конвейера. Показано, что предложенный алгоритм двухэтапного пуска с регулятором скорости приводных АД с переменной структурой и корректировкой коэффициентов регулятора скорости с помощью нечеткой логики обеспечивает минимальное значение рывка в механической передаче равное 2,1-2,5 м/с3.
Ключевые слова: скребковый конвейер, математическая модель, частотный пуск, пусковой ток, тяговое усилие, рывок, нечеткая логика.
Введение. Угольная промышленность является опорной отраслью национальной экономики страны и играет важную роль в ее экономическом и социальном развитии. С развитием промышленных технологий и народного хозяйства потребление энергии будет постепенно увеличиваться, и можно прогнозировать, что уголь по-прежнему будет основным источником энергии страны в среднесрочной и долгосрочной перспективе [1].
Важнейшую роль в обеспечении эффективной работы любого угольного предприятия и всей промышленности в целом играет транспорт угля. Скребковый конвейер (СК) является одним из основных транспортных устройств в угольной шахте и других отраслях промышленности. Он представляет собой устройство для транспортировки непрерывного действия. Перемещение насыпанных материалов в СК происходит по неподвижно закрепленному желобу с помощью скребков, крепящихся к одной или нескольким тяговым цепям.
С расширением добычи угля производственная мощность очистных комбайнов (ОК) постепенно увеличивается, и транспортная мощность СК также должна соответствовать производственной мощности ОК. Направление развития СК перемещается в область увеличения их мощности и протяженности. Длина СК для различных забоев колеблется от 200 до 500 м, а установленная мощность электропривода от 220 до 2000 кВт. [2].
Традиционные способы пуска больше не могут удовлетворять требованиям эксплуатации современных СК по следующим причинам [3-4]:
1) Значительную долю рабочего цикла СК составляют режимы пуска и остановки, достигая до 150-300 раз в сутки [5]. Из-за наличия неопределенного количества груза (угля) на тяговом органе СК, предшествующего его остановке, повторный пуск будет происходить в режимах холостого хода, полной нагрузки, перегрузки или даже сильной перегрузки. Пуск с большой нагрузкой, когда статический момент сопротивления Мст= (0,8-1,2)Мном считается «тяжелым» [6]. Токи в приводных электродвигателях (ЭД) при прямом пуске в 6-8 раз превышают номинальные значения, влияя на безопасную работу другого оборудования в электросети, могут привести к подгоранию изоляции приводных двигателей, сокращая их сроки службы, и влияют на пусковые характеристики самого СК.
2) После остановки СК все части его трансмиссионной системы находятся в расслабленном состоянии, то есть в каждом звене имеются зазоры разной величины. Быстрый пуск СК оказывает ударное механическое воздействие на трансмиссионную систему в процессе преодоления силы трения покоя, возникающей на границе соприкосновения цепи со скребками и желоба после остановки, что может вызвать такие отказы, как обрыв цепей.
Решению данных задач поможет использование способа плавного пуска СК: он может обеспечить пуск с полной нагрузкой и решить проблему уменьшения пускового тока; уменьшить механическое воздействие на трансмиссию.
Поэтому разработка стратегии плавного пуска СК, является актуальной научно-технической
задачей.
Анализ состояния вопроса. С увеличением установленной мощности СК режим работы его привода также эволюционировал от традиционного режима жесткого прямого пуска к режиму управляемого плавного пуска. Обычно используемые методы плавного пуска включают гидравлическую муфту, устройство плавного пуска CST, применение двухскоростных ЭД и частотно-регулируемый привод [7].
При использовании гидромуфты с помощью определенной стратегии управления можно реализовать плавный пуск СК и баланс мощности между приводными двигателями. Недостатками применения является влияние примесей в воде на ее работу, высокие затраты на обслуживание и низкая надежность [8].
CST (Controlled Start Transmission - привод с регулируемым пуском) - это планетарный редуктор со встроенной многодисковой муфтой CST с бесступенчатым регулированием. Однако рабочим телом такой гидросистемы является масло, поэтому на надежность такой системы большое влияние оказывает чистота масла. Кроме того, количество пусков ограничено мощностью системы охлаждения, система сложна, а стоимость ее обслуживания высока [9].
В электроприводе СК с двухскоростными АД за счет выбора рациональных последовательности и соответствующих задержек времени при пуске двигателей на первую (низкую) и последующем переходе на вторую (высокую) скорости, обеспечивается ограничение пусковых токов [10]. Однако, алгоритмы запуска на низкую скорость и перехода на высокую скорость забойных скребковых конвейеров индивидуальны в зависимости от горнотехнических условий эксплуатации конкретной машины.
Применение релейно-контакторных схем и устройства плавного пуска частично решают проблемы обеспечения пусковых процессов конвейерных систем [8]. Однако, добиваясь выигрыша в ограничении броска пускового тока, данный способ пуска имеет следующие недостатки: снижение перегрузочной способности АД; пуск сопряжен со значительным снижением коэффициента мощности; в выходном напряжении тиристорного преобразователя напряжения присутствуют высшие гармоники, которые увеличивают потери в АД [11].
Использования частотно-регулируемого привода для скребковых конвейеров может обеспечить плавный пуск двигателя без нагрузки и при полной нагрузке, уменьшить влияние электросети и механическое воздействие, выполнить полные и разнообразные функции управления и сэкономить электроэнергию. Это идеальный метод плавного пуска [12-13].
Дальнейшей важной проблемой к созданию частотно-регулиру-емого электропривода СК является выбор соответствующего метода управления. В настоящее время наиболее часто используемыми методами управления ПЧ являются: скалярное управление (U/f = const) и векторное управление [14].
На основании анализа этих методов в [15] была выбрана векторная система прямого управления моментом основанная на методе пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции (SVPWM) - рис. 1.
Регулятор скорости J, *
10,-
Регулятор Преобразование момента Парка"1
и. -
T„'kUrlfRJdt
K=(K.i+5r/f e.-arctanCFiJiУ T^ljpiVJp-VjJJ
Наблюдатель двигателя
11реобратавакие Кларк
Рис. 1. Структурная схема системы прямого управления моментом синхронного двигателя на методе пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции
В этой схеме используются два ПИ-регулятора для регулировки потокосцепления и крутящего момента, чтобы сгенерировать опорный вектор напряжения. Регулятор потокосцепления, сравнивая заданное и вычисленные значения потокосцепления, выдает сигнал ошибки в виде составляющей вектора опорного напряжения ий, заданный сигнал крутящего момента Те* сравнивается с крутящим моментом Те, рассчитанным по обратной связи, и полученный сигнал ошибки проходит через регулятор крутящего момента, чтобы получить составляющую вектора опорного напряжения иц. Путем прямого преобразования Парка, вектор опорного напряжения в системе координат й-ц преобразуется в двухфазную стационарную систему координат а-р. Эти составляющие напряжения затем вводят в модуль БУР~№М, на выходе которого получаем сигналы переключения инвертора [16].
В случае многодвигательного электропривода СК была выбрана векторная система прямого управления моментом на основе 8УР\¥М по принципу «ведущий-ведомый» - рис. 2 [16].
•—к^Ь—1
РМЗ пчз т (0
Рис. 2. Структурная схема система прямого управления моментом по принципу «ведущий-ведомый»
При этом головной электродвигатель выбирается в качестве главного (ведущего) приводного двигателя (АД1), а все остальные электродвигатели считаются ведомыми (АД2, АД3). Главный двигатель АД1 имеет регулятор скорости (РС) и контур регулирования крутящего момента с регулятором РМ1. Ведомые двигатели имеют только контур регулировки крутящего момента, и работают в режиме отслеживания крутящего момента, ведущего ЭД. Сигнал задания крутящего момента Te* поступает от РС главного двигателя АД1. Выходной крутящий момент ведомых приводных двигателей АД2, АД3 соответствует изменению момента основного приводного двигателя АД1, а значит, крутящий момент и мощность головных и хвостового приводных двигателей СК будут сбалансированы.
Для анализа был выбран СК типа "Анжера" (макс. длина - 300 м, производительность - 1000 т/ч, мощность привода 3*200 кВт, калибр цепи 30*108 мм), получивший наибольшее распространение из отечественных производителей [17]. В качестве приводных ЭД применялись асинхронные взрывозащи-щённые двигатели (АД) марки DAMEL SG3 450 4/8 200 кВт. [25].
Параметры тягового органа СК представлены в табл. 1 [18], а приводных АД в табл. 2 [19].
Таблица 1
Параметры скребкового конвейера Анжера-30__
Параметр Значение Единица измерения
Максимальный радиус звезды йзв 0,25 м
Передаточное отношение редуктора 1 20,9
Жесткость 1 м цепи сто, 5\07 Н/м
Вязкость 1 м цепи к„, 2,5-\04 Нх/м
Удельная масса угля (груза) qу 275 кг/м
Удельная масса тягового органа qто 60 кг/м
Коэффициент статического трения для груза к, 0,65
Коэффициент статического трения для тягового органа ^ 0,4
Таблица 2
Параметры DAMEL SG3 450 __
Параметр Значение Единица измерения
Номинальная мощность 200 кВт
Номинальный ток, при 1140В 138 А
Коэффициент мощности 0,78
КПД 94,2 %
Номинальная частота вращения 740 Об/мин
Номинальный момент 2581 Н • м
Отношение пускового момента к номинальному 2,1
Отношение пускового тока к номинальному 5,0
Отношение максимального момента к номинальному 2,4
Момент инерции ротора 23 кг • м2
Алгоритм двухэтапного пуска. Пуск по данному алгоритму осуществляется в 2 этапа. В начальный момент времени, пока V < V0, (где V - текущая скорость СК, Vo = 0,1V его начальная скорость), осуществляется в функции линейного нарастания момента с разомкнутой обратной связью РС (регулятора скорости), а при V > V0, происходит подключение обратной связи.
Стратегия двухэтапного пуска характеризуется максимальным значением ускорения amax в фиксированном интервале времени (T\, T2) и косинусо-трапецеидальными кривыми в интервалах времени (0, T\) и (T2, T) - рис. 3 [20].
Фиксированное время пуска удовлетворяет выражению [20] :
T\ = T - T2, T2 - T\ = 2NT\, N = 0,1,2,3.., (1)
где N - количество полупериодов косинусоидальной кривой.
Т.е. T\ =
T
T2 =
(2 N + \)T
2 N + 2 2 N + 2
Тогда выражение для ускорения имеет вид
a
\ - cos
—t
v T\ ;
, 0 < t < T\
a(t) = i2amax,T\ ^ t ^ T2
a
\ - cos
r* t^
v T\ ;
,T2 < t < T
Интегрирование (2) по t дает выражения скорости
570
Г(г) = 1
Т\ . г —- sln п
'п > —г
V Т1 У
, 0 < г < Т
2г - Т), Т < г < Т2
(3)
Т
Т2 - Т + г —1 sin п
V Т1 У
,Т2 < г < Т
где а
2 N + 2 Ге
тах
и N=2 по [15].
2N +1 Т
Особенностью предлагаемого алгоритма двухэтапного пуска, является корректировка коэффициентов регулятора скорости приводных АД с помощью нечеткой логики (НЛ) на каждом этапе пуска (рис. 4).
г2 т
а б
Рис. 3. Кривые изменения ускорения (а) и скорости (б) в алгоритме двухэтапного пуска
Вращательное з поступательное движение
|^-реп Уе --О
Задание момента УаЬс
ОТС1
Задание момента УаЬс
ОТС2
—► Задание момента УаЬс
Тт
А УаЬс В С ( /<1оиЫв\ ] т ВЧ 1 саде / 1
"--
Конвейер
Инвертор2
АД2
Яяя
□ ТСЗ ИнверторЗ АДЗ
Рис. 4. Реализация алгоритма двухэтапного пуска скребкового конвейера в системе Matlab/Simulink
Регулятор скорости представляет собой адаптивный пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор. Корректировку коэффициентов этого регулятора для улучшения динамических характеристик пускового режима предложено осуществлять с помощью нечеткой логики (НЛ), по структурной схеме, представленной на рис. 5. Выходными параметрами нечеткого регулятора будут коэффициенты Кр, Кг, которые поступают на вход классического ПИ регулятора.
Структурная схема НЛ содержит стандартные блоки:
- блок фазификации, преобразующий четкие данные параметров процесса (ошибку регулирования е и скорость ее изменения ёеШ) в нечеткие величины (ре и
а
тах
а
а
тах
- блок базы правил, содержащий набор лингвистических правил, отражающих алгоритм работы
системы;
- блок нечеткого вывода, который содержит алгоритм получения функций принадлежности выходной величины (цк цк );
- блок дефазификации преобразует функции принадлежности выходной величины в физическую величину (Кр, КI)
Фаззификация
Ue1
Дефаззификация
Рис. 5. Структурная схема реализация нечеткой логики в системе управления двухэтапным
пуском скребкового конвейера
Для нечеткого ввода используются три входных значения: 1) сигнал с компаратора еп (для определения этапа пуска), сравнивающего фактическую скорость СК - V и его начальную скорость У0, 2) сигнал ошибки скорости е = Vref — V (где Vref - заданная скорость СК), 3) скорость изменения ошибки
На 1-м этапе (V< У0) при отсутствии обратной связи по скорости АД - НЛ работает следующим образом: пропорциональный коэффициент ПИ регулятора скорости КР принимается равным 0, а меняется лишь интегральный коэффициент К регулятора, обеспечивая линейное нарастание момента, до того момента, пока конвейер не начнёт движение (уменьшение величины ошибки - соответствует отрицательной величине производной ошибки ёе/&), либо величина ошибки е не станет минимальной, согласно табл. 3.
Таблица3
Правила н настройки интегрального коэффициента К на 1-м этапе пуска_
Ki Величина ошибки, e
-4- «-» 0 «+» -►
LN MN SN Z SP MP LP
Производная ошибки, de/dt л 1 1 1 1 LN NA NA NA N N N N
MN NA NA NA N N Z Z
SN NA NA NA N Z Z Z
0 Z NA NA NA Z Z Z Z
» - 1 1 V SP NA NA NA Z Z Z VL
MP NA NA NA Z Z VL VL
LP NA NA NA Z VL VL VL
Диапазон возможных значений e и de/dt установлен от -0,05 до 0,05. Функции принадлежности нечеткого регулятора Мамдани для ввода (e и de/dt) соответствуют семи лингвистических переменным: отрицательное большое (LN), отрицательное среднее (MN), отрицательное маленькое (SN), ноль (Z), положительное маленькое (PS), положительное среднее (PM), положительное большое (PB). NA - not applicable (не применяется), соответствует случаю, когда ошибка e станет отрицательной, и наступает 2-й этап пуска (V > V0).
Для en диапазон возможных значений от 0 до 1, с двумя термами Z, O означающие ноль (Z-zero) и единицу (O-one).
Функции принадлежности фаззификации для в и ёе/ё/ описываются функцией Гаусса (рис. 6, а), а для вп треугольной функцией (рис. 6, б).
На втором этапе пуска (V > У0) восстанавливается обратная связь по скорости АД, и коэффициенты регулятора скорости корректируются на основании табл. 4.
о 1 о
-0.05 -0.04 -0.03 -0.02
0.04 0.05
С
ч:
.0 X
ш с ш н
о
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
б
Рис. 6. Функции принадлежности для входов: e и de/dt (а) и en (б)
Деффазификация для пропорционального коэффициента КР происходит с использованием пяти нечетких наборов, то есть нулевого (2), низкого (Ь), среднего (М), высокого (И) и очень высокого (УИ) (рис. 7,а).
Деффазификация для интегрального коэффициента Кг происходит с использованием семи нечетких наборов, то есть отрицательного (Ы), нулевого (2), очень низкого (УЬ), низкого (Ь), среднего (М), высокого (И) и очень высокого (УН) (рис. 7, б).
Правила настройки коэффициентов Кр и К на 2-м этапе пуска
Таблица 4
Кр Величина ошибки, в
Л— «-» 0 «+» --->
ЬЫ МЫ БЫ 2 БР И ЬР
Производная ошибки, ёе/ё/ Л 1 1 ^ 1 - ЬЫ УН УИ И И И И И
МЫ УН И И М М И И
БЫ И И М Ь М М И
0 2 И М Ь Ь Ь М И
+ - 1 1 V БР И И М Ь М И И
МР И И М М И И УИ
ЬР И И И И И УИ УИ
Кг Величина ошибки, в
Л— «-» 0 «+» --->
ЬЫ МЫ БЫ 2 БР МР ЬР
Производная ошибки, ёе/ё/ Л 1 1 ^ 1 - LN УИ И М Ь М И И
МЫ И И М Ь М М И
SN И М М Ь Ь М И
0 ъ И М Ь Ь Ь М И
» - 1 1 V SP И М Ь Ь М М И
МР И М М Ь М И И
ЬР И И М Ь М И УИ
0
а
0
и
ш с ч:
о
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
б
Рис. 7. Функции принадлежности для выходов: Кр (а), К (б)
В качестве показателей, оценивающих качество динамики предлагаемого алгоритма пуска СК, примем следующие: 1) амплитуда пускового тока (I* = 1тах к //номад); 2) наибольшее значение тягового усилия в цепи ¥, интенсивность ускорения при пуске J = й2(VI)/&2- «величина пускового удара», для оценки рывков в цепи и механических передачах редуктора [21], где V - линейная скорость перемещения первой сосредоточенной массы ТО конвейера [22].
Для оценки величины загрузки СК от нулевой (холостой ход 0%) до номинальной (100% загруженность конвейера) вводится понятие коэффициента загрузки: Кз = тт / тн, где тт - текущая масса груза на конвейере; тн - номинальная масса груза на конвейере (при номинальной загрузке ТО).
Сравнение предлагаемого алгоритма пуска, проводилось с - образным алгоритмом пуска СК, как наиболее перспективным.
Результаты сравнения по выбранным показателям приведены в табл. 5
Результаты сравнения двух алгоритмов пуска скребкового конвейера
Таблица 5
I*, о.е.
К3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
5 образный 0.55 0.68 0.81 0.99 1.13 1.3
Двухэтапный 0.54 0.64 0.75 0.87 1.01 1.15
Fmax, Н
5 образный 300000 370000 440000 512000 583000 690000
Двухэтапный 297000 366000 434000 502000 571000 657000
J, м/с3
5 образный 3.9 4 4.7 5.2 6 7
Двухэтапный 2.2 2.2 2.2 2.2 2.3 2.5
0
а
Результат анализа по табл. 5 показывает, что алгоритм двухэтапного пуска показывает лучшие результаты по всем показателям, оценивающим динамику пуска.
Выводы.
1. Разработан алгоритм двухэтапного пуска электропривода СК, отличающийся применением регулятора скорости приводных АД с переменной структурой и корректировкой коэффициентов регулятора скорости с помощью нечеткой логики.
2. Установлены зависимости амплитуды пускового тока, максимального тягового усилия в цепи и рывка в механической передаче от коэффициента загрузки конвейера для двух алгоритмов пуска: 5-образного и разработанного двухэтапного.
3. Предложенный алгоритм двухэтапного пуска с регулятором скорости приводных АД с переменной структурой и корректировкой коэффициентов регулятора скорости с помощью НЛ обеспечивает минимальное значение рывка в механической передаче равное (2,2-2,5) м/с3 , что позволит значительно уменьшить число аварий (обрыв цепи, выход из строя редуктора).
4. При применении пуска СК по предлагаемому алгоритму отпадает необходимость в установке дополнительного оборудования в виде гидромуфты или системы контролируемого пуска, что в условиях ограниченного пространства лавы является серьёзным преимуществом.
Список литературы
1. Распоряжение Правительства РФ от 13.06.2020 N 1582-р Об утверждении Программы развития угольной промышленности России на период до 2035 года. URL: http://www.consultant.ru/document/cons doc LAW 355241 (дата обращения: 15.07.2020).
2. Meng G.Y., Li G.P., Wo L., et al. Intelligent key technologies of complete heavy scraper conveyor equipment. Coal Sci. Technol., 2014. 42, (9). P. 57-60.
3. Lin Yong, Dong Shutang, Shen Shengtai, etc. Research and development of flameproof and intrinsically safe AC inverter for scraper conveyor [J]. Coal Science and Technology, 2016, 44(5). P. 166-171.
4. Zhang Gengyun, Liu Wei, Wang Teng. Simulation research on soft start process of high-power scraper conveyor [J]. Coal Science and Technology, 2013. 41(4). P. 71-74.
5. Ещин Е.К. Теория предельных режимов работы горных машин, Томск: Изд-во Томского унта, 1995. 232 с.
6. Малиновский А.К. Автоматизированный электропривод машин и установок шахт и рудников. М: Недра, 1987. 277 с.
7. Wang Teng, Xia Huguo. Comparative analysis of driving modes of heavy-duty scraper conveyor [J]. Coal Science and Technology, 2013, 41(9): 154-158+162.
8. Toirov O. Improve operational efficiency of regulated conveyor installation of the mining industry //International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. 2018. Vol. 5, Issue 3. P. 5464-5471.
9. Zhang Gengyun, Liu Wei. Application of CST soft start technology on high-power scraper conveyor [J]. Coal Mining Machinery, 2012, 33(3). P. 208-210.
10. Кондрахин В.П., Стадник Н.И., Косарев В.В., Косарев И.В. Оптимизация алгоритма пуска многоприводных двухскоростных забойных конвейеров // Форум прнишв-2009: матерiали мiжнар. конф., 30 верес.-3 жовт. 2009 р. Дншропетровськ: НГУ. 2009. С. 190-196.
11. Абдиев О.Х. Математическое моделирование переходных процессов асинхронных двигателей ленточных конвейеров (Монография). Ташкент. 2020. ТГТУ АФ. 129 с.
12. Zhang Chenggang. Application of AC frequency conversion speed regulation technology in driving system of scraper conveyor [J]. Coal Mining Machinery, 2011, 32(10). С. 209-210.
13. Zhang Gengyun. Comparative analysis of valve-controlled hydraulic coupling and frequency conversion speed regulation technology [J]. Coal Mining Machinery, 2015, 36(7). P. 14-16.
14. Li Shixu, Yao Liquan, Ju Peng. Research on variable frequency motors for scraper conveyors [J]. Working Condition Automation, 2015, 41(2). P. 90-93.
15. Шпрехер Д.М., Овсянников Д.С. Разработка и исследование систем управления многодвигательным электроприводом шахтного скребкового конвейера // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 9. С. 524-531
16. Xu Wang Yan Xing Zhipeng He Yan Liu Research and Simulation of DTC Based on SVPWM of PMSM // International Workshop on Information and Electronics Engineering (IWIEE), 2012, № 29. P. 16851689.
17. Галкин В.И., Шешко Е.Е. Проблемы совершенствования транспортных систем в горной промышленности России // Горный-информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2011. Т. 1. (№ 7). С. 485-507.
18. Ефимов В.И., Хмелинский А.А., Мефодьев С.Н. Современные подходы к компоновке оборудования для добычи угля на пологих пластах // Уголь. 2019. №6 (1119). С. 36-40.
19. Explosion-proof two-speed motors DAMEL series SG3 450L-8/4 [Электронный ресурс] URL: https://vecgroup.ru/equipment^catalog/elektrodvigatel-damel/vzrvvozashchishchennye-dvukhskorostnye-dvigateli-damel-serii-sg3-450l-8-4 (дата обращения: 14.05.2022).
20. Jianhua Ji, ChangyunMiao, Xianguo Li. Cosine-Trapezoidal Soft-Starting Control Strategy for a Belt Conveyor // Mathematical Problems in Engineering, 2019. P. 1 - 8.
21. Long Li, Hongwei Cui, Zisheng Lian and Qiliang Wang. Modeling and Optimization of Soft Startup for Hydroviscous Drive Applied to Scraper Conveyor. Mathematical Problems in Engineering. 2019, Vol. 82. Р. 1-13. DOI: 10.1155/2019/6131364.
22. Шпрехер Д.М., Овсянников Д.С. Разработка модели двухдвигательного скребкового конвейера в программном пакете SIMSCAPE // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. Вып.9. С. 318-326.
Шпрехер Дмитрий Маркович, д-р техн. наук, доцент, shpreher-d@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Бабокин Геннадий Иванович, д-р техн. наук, профессор, babokinginov@yyandex. ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»,
Колесников Евгений Борисович, канд. техн. наук, доцент, kolesnikov 5 5 @mail.ru, Россия, Новомосковск, Новомосковский филиал (институт) Московского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева,
Овсянников Дмитрий Сергеевич, аспирант, ovsyannikov_d_s@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DEVELOPMENT OF A STRATEGY CONTROL FOR SOFT START-UP OF A TWO-DRIVE LEAD SCRAPER
CONVEYOR
D.M. Shprekher, G.I. Babokin, E.B. Kolesnikov, D.S. Ovsyannikov
A new algorithm for a two-stage start-up of a scraper conveyor has been developed, which ensures an increase in the reliability of its drive by reducing a jerk in a mechanical transmission. A model for a two-stage start-up of a two-motor scraper conveyor with an adjustment of the speed controller coefficients has been compiled and the results of its study are given. The dependences of the amplitude of the starting current, the maximum traction force in the chain and the jerk in the mechanical transmission on the conveyor load factor are established. It is shown that the proposed algorithm for a two-stage start-up with a speed controller of drive IMs with a variable structure and correction of the speed controller coefficients using fuzzy logic provides a minimum value of a jerk in a mechanical transmission equal to 2.1-2.5 m/s3.
Key words: scraper conveyor, mathematical model, frequency start, starting current, traction force, jerk, fuzzy logic.
Dmitry Markovich Shpreher, doctor of technical sciences, docent, shpreher-d@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Babokin Gennady Ivanovich, doctor of technical sciences, professor, babokinginov@yandex.ru, Russia, Moscow, National Research Technological University «MISIS»,
Evgeny Borisovich Kolesnikov, candidate of technical sciences, docent, kolesnikov55@mail. ru, Russia, Novomoskovsk, Novomoskovsk branch (institute) D.I. Mendeleev Moscow University of Chemical Technology,
Ovsyannikov Dmitry Sergeevich, postgraduate, ovsyannikov_d_s@mail. ru, Russia, Tula, Tula State
University
УДК 005.6
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-2-576-580
ОЦЕНИВАНИЕ КАЧЕСТВА БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ИНТЕГРИРОВАННЫМ МЕТОДОМ QFD И КВАЛИМЕТРИИ
Т.С. Филиппова, А.Я. Дмитриев, Р.С. Загидуллин
Развёртывание функции качества (QFD) - это методика, позволяющая преобразовать голос потребителя в технические характеристики проектируемого изделия и рабочие инструкции. При проведении такой оценки важно учитывать количественные аспекты качества изделия. Данная работа посвящена применению квалиметрической оценки в рамках развёртывания функции качества беспилотного летательного аппарата.
Ключевые слова: QFD, дом качества, беспилотный летательный аппарат, управление качеством, квалиметрия.
Работа посвящена управлению качеством многоцелевого высотного беспилотного летательного аппарата (БПЛА) с большой продолжительностью полёта. За основу для проведения оценки качества был принят проект «ОКБ Сухого» С-62 - БПЛА, который может служить как в качестве ударно-разведывательного комплекса, так и для геологических и метеорологических наблюдений, а так же для временной замены или корректировки навигационных систем глобального позиционирования.
576
