Переходные процессы в активной системе виброизоляции с инерционным компенсатором виброактивных сил

Выполнен анализ переходных процессов в системе автоматического управления электродинамическим компенсатором виброактивных сил. Рассмотрена активная система виброизоляции, где в едином конструктиве объединена пневмопружина на базе резинокордной оболочки и электродинамический компенсатор виброактивных сил с гидравлическим инерционным преобразователем движения. Показано, что для обеспечения высокой эффективности виброизоляции коэффициент усиления в цепи управления электродинамическим компенсатором должен быть достаточно большим, но это приводит к увеличению времени переходного процесса и периода колебаний. Для уменьшения показателя колебательности в системе управления можно использовать пропорционально-интегральный регулятор. Однако в этом случае происходит смещение центра колебаний инерционной массы в электродинамическом компенсаторе, что может привести к потере его работоспособности. Предложен подход к решению этой проблемы с использованием механизма осреднения измеренного тока в катушке управления и вычитания его из текущего значения, что позволяет устранить смещение инерционной массы с сохранением малого времени переходного процесса при добавлении пропорционально-интегрального регулятора в цепь управления. Показано, что сокращение времени переходного процесса за счет включения в цепь управления пропорционально-интегрального регулятора существенно повышает эффективность виброизоляции при нестационарном режиме виброактивных сил, например, в режиме пуск-останов.

Литература

[1] Кирюхин А.В., Тихонов В.А., Чистяков А.Г. и др. Активная виброзащита — назначение, принципы, состояние. 1. Назначение и принципы разработки. Проблемы машиностроения и автоматизации, 2011, № 2, с. 108–111.

[2] Елисеев С.В., Резник Ю.Н., Хоменко А.П. Мехатронные подходы в динамике механических колебательных систем. Новосибирск, Наука, 2011. 384 с.

[3] Рыбак Л.А., Синев А.В., Пашков А.И. Синтез активных систем виброизоляции на космических объектах. Москва, Янус-К, 1997. 160 с.

[4] Петров А.А. Устойчивость одномассовой системы активной виброизоляции с обратной связью по силовому воздействию. Доклады XXVII сессии РАО, 2014, с. 1033–1043.

[5] Гордеев Б.А., Акимов Б.А., Ерофеев В.И. и др. Математические модели адаптивных виброизоляторов мобильных и стационарных объектов. Нижний Новгород, НГТУ, 2017. 123 с.

[6] Израилович М.Я., Гришаев А.А. Активное виброгашение вынужденных колебаний с использованием параметрического и силового воздействий. Москва, URSS, 2012. 76 с.

[7] Охулков С.Н., Плехов А.С., Титов Д.Ю. и др. Методы и устройства ослабления вибрации электромеханических комплексов. Нижний Новгород, НГТУ, 2016. 248 с.

[8] Бурьян Ю.А., Шалай В.В., Зубарев А.Н. и др. Динамическая компенсация виброактивных сил в колебательной системе. Механотроника, автоматизация, управление, 2017, № 3, с. 192–195, doi: https://doi.org/10.17587/mau.18.192-195

[9] Бурьян Ю.А., Зубарев А.В., Силков М.В. и др. Активная низкочастотная система виброизоляции с компенсацией динамических сил. Вестник машиностроения, 2017, № 6, с. 18–22.

[10] Кирюхин А.В., Мильман О.О., Птахин А.В. Результаты испытаний активной системы снижения вибрационных сил и пульсаций давления. Письма в ЖТФ, 2018, т. 44, № 24, с. 38–44, doi: https://doi.org/10.21883/PJTF.2018.24.47028.17443

[11] Трибельский И.А., Шалай В.В., Зубарев А.В. и др. Расчетно-экспериментальные методы проектирования сложных резинокордных конструкций. Омск, ОмГТУ, 2011. 238 с.

[12] Зубков А.И. Аппроксимация характеристики пневматического упругого элемента резинокордными оболочками. В: Расчет, конструирование, изготовление и эксплуатация. Сб. научн. тр. Москва, 1977, с. 47–49.

[13] Гордеев Б.А., Ерофеев В.И., Синев А.В. и др. Системы виброзащиты с «использованием инерционности и диссипации реологических сред. Москва, Физматлит, 2004. 176 с.

[14] Мугин О.О., Синев А.А. Экспериментальные исследования виброизолятора с преобразованием движения инерционных элементов. Вестник научно-технического развития, 2012, № 4, с. 24–31.

[15] Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. Москва, Машиностроение, 1987. 464 с.