Проектирование электрической схемы механизма напора экскаватора ЭКГ-10 для идентификации его технологических операций
Разработка разных моделей сложных электромеханических систем. MATLAB – пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений и одноимённый язык программирования. Воспроизведение моделирования электрической схемы привода напора экскаватора.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.04.2019 |
| Размер файла | 107,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проектирование электрической схемы механизма напора экскаватора ЭКГ-10 для идентификации его технологических операций
Зенчик В.В.,
Греков Э.Л.,
Безгин А.С.
На сегодняшний день экскаватор является основным типом землеройных машин, который в роли рабочего органа оснащён ковшом. Основным назначением является разработка различных грунтов (горных пород, полезных ископаемых) и погрузка сыпучих материалов.
Наиболее сложным этапом работы является процедура заполнения ковша породой (экскавация). Здесь главную роль играет привод напора экскаватора. Наблюдение за процессом внедрения ковша в разрабатываемую породу можно вести только косвенно - по скорости движения и характеру заполнения его грунтом. Этот момент времени для привода напора является максимально загруженным.
Для дальнейшей реализации возможности получения рабочих данных электроприводов экскаватора необходимо разработать модель электромеханиеческой системы этих приводов, в данном случае привода напора.
При разработке разных моделей сложных электромеханических систем, в том числе и основные привода экскаватора, необходима точная оценка принятия определенного структурного решения. Такую оценку можно дать, проанализировав результаты математической модели, определенного структурного или схемотехнического решения.
Имитационное или компьютерное моделирование - это частный случай математического моделирования и является методом моделирования объектов и процессов на ЭВМ. Данная операция необходима для воспроизведения работы исследуемой системы на основе результатов, полученных при анализе наиболее существенных взаимосвязей между её элементами или в разработке симулятора исследуемой структуры. Компьютерная модель позволяет воссоздать поведение реальной системы во времени. Причём регулировать время в модели можно: путем замедления, в случае с быстропротекающими процессами и ускорения, для моделирования систем с медленной изменчивостью. Так же имеется возможность имитации поведение таких объектов, реальные эксперименты с которыми дороги, невозможны или опасны
Для создания электромеханической компьютерной модели привода напора экскаватора лучше всего подходит среда MATLAB.
MATLAB - это пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений и одноимённый язык программирования, используемый в этом пакете. Пакет используют более миллиона инженерных и научных работников, он работает на большинстве современных операционных систем, включая Linux, Mac OS, Solaris (начиная с версии R2010b поддержка Solaris прекращена) и Windows. Для дальнейшей работы рассмотрим подробней одну из программ.
Интерактивная среда Simulink позволяет использовать уже готовые библиотеки блоков для создания электрических, механических и гидравлических систем, а также применять развитый модельно-ориентированный подход при разработке систем управления, различных средств цифровой связи и устройств реального времени.
Для моделирования электрической схемы привода напора экскаватора используются элементы библиотек Simscape и SimPowerSysems.
Структурная схема компьютерной модели, разработанной в среде Simulink, представлена на рисунке 1. Модель содержит три основных блока:
1) асинхронный двухфазный двигатель ДПЭ 200-1/2 ;
2) блок ТНПЧ, в который включены: 2 реверсивных моста, модель питающей сети с трансформаторами и система импульсно-фазового управления (СИФУ); программа моделирование электромеханический
3) векторная система управления ТНПЧ.
Данная модель работает аналогично алгоритмам программного обеспечения блока управления (БУ) реального экскаватора. Данный блок содержит пару микроконтроллеров: первый реализует функции СИФУ с частотой тактирования программы 36кГц; второй реализует векторную структуру управления с частотой дискретизации равной 4.8кГц. Структура КМ является дискретной и рассчитывается с частотой, равной 36 кГц. Сигналы, поступающие в векторную СУ, передаются через трансмитеры, которые согласовывают основную частоту первого микроконтроллера с частотой расчета векторной СУ второго. Для правильной работы цифровой системы управления необходимо, чтобы сигналы не достигали насыщения. Для этого принимается формат чисел в КМ в виде ±1 о.е., что в программном обеспечении для переменных в шестнадцати битной системе составляет примерно 0х 7FFF/0x8001. Максимальные рабочие сигналы СУ в статических режимах приняты равными 0.75 о.е., оставшуюся часть используют для возможного перерегулирования в динамических режимах. Построенная таким образом компьютерная модель является аналогичной двухпроцессорной плате блока управления реального экскаватора.
Моделируемая схема имеет следующие допущения: магнитная цепь машины не насыщается, параметры схемы замещения двигателя не изменяются при изменении скольжения двигателя, то есть не учитывается эффект вытеснения тока, и параметры схемы замещения не изменяются при изменении температуры двигателя.
Блок "ТНПЧ" состоит из блока "set", моделирующего сеть, и двух одинаковых блоков "Tir Rev Vipr", моделирующих работу реверсивного тиристорного трехфазного мостового выпрямителя с СИФУ.
Рисунок 1 - Структурная схема модели электропривода экскаватора ЭКГ-10Данная компьютерная модель позволяет изучить статические, динамические и энергетические процессы за весь цикл экскавации и особенности дискретных систем управления с различными частотами дискретизации, а также позволит отработать методику настройки и наладки векторной системы управления ТНПЧ и изучить все особенности её работы.
Список литературы
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/- интернет-энциклопедия
2. Безгин А.С. Реализация структурной схемы асинхронного электро- 182 двигателя при ориентации вращающейся системы координат по вектору потокосцепления ротора для программного исполнения. // Труды Всероссийской научно-технической конференции: "Энергетика: состояние, проблемы, перспективы".- Оренбург: ОГУ, 2012 - С.283-293;
3. В.И. Финаев, Е.Н. Павленко, Е.В. Заргарян. Аналитические и имитационные модели: Учебное пособие. - Таганрог: Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007. - 310 с.;
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общая характеристика и свойства системы Matlab - пакета прикладных программ для решения задач технических вычислений. Разработка математической модели в данной среде, программирование функций для задающего воздействия. Проектирование GUI-интерфейса.
курсовая работа [1023,2 K], добавлен 23.05.2013Обзор и сравнительный анализ современных математических пакетов. Вычислительные и графические возможности системы MATLAB, а также средства программирования в среде MATLAB. Основные возможности решения задач оптимизации в табличном процессоре MS Excel.
дипломная работа [6,6 M], добавлен 04.09.2014Использование пакета прикладных программ OrCad 9.2 для моделирования работы электронного прибора: создание электрической схемы, оптимизация, трассирование печатных плат, создание набора полной технической документации по устройству; ускорение разработки.
практическая работа [885,4 K], добавлен 17.09.2012Исходные данные по предприятию ОАО "Красногорсклексредства". Разработка математических моделей задач по определению оптимальных планов производства продукции с использованием пакетов прикладных программ для решения задач линейного программирования.
курсовая работа [122,5 K], добавлен 16.10.2009Проектирование схемы выходного каскада кадровой развертки в AutoCAD. Описание программной среды. Команда установки единиц измерения. Описание процесса создания формата А3, заполнения основной надписи, схемы и таблицы. Моделирование электрической схемы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.12.2012Использование расширения MATLAB - Simulink как системы математического моделирования. Электроэнергетическое направление системы - пакет Sim Power Systems, методом моделирования решающий задачи электроэнергетики. Структура и функциональные компоненты.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.10.2014Преимущества и недостатки моделирования электрических цепей на компьютерах. Создание упрощенной кинематической схемы магнитофона в программной среде AutoCAD путем построения примитивов. Проектирование электрической схемы, ее оптимизация и спецификация.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.07.2011Описание алгоритма и исходного кода программы формирования графовой модели заданного фрагмента принципиальной электрической схемы. Разработка схемы алгоритмов решения задачи. Результаты решения контрольных примеров, выполненные с помощью программы.
контрольная работа [47,8 K], добавлен 14.10.2012Характеристика этапов решения задач на электронных вычислительных системах. Разработка алгоритма и основы программирования. Язык Ассемблера, предназначенный для представления в удобочитаемой символической форме программ, записанных на машинном языке.
контрольная работа [60,5 K], добавлен 06.02.2011Паскаль как язык профессионального программирования, который назван в честь французского математика и философа Блеза Паскаля, история его разработки и функциональные особенности. Задача с использованием двумерного массива, составление блок-схемы решения.
контрольная работа [819,0 K], добавлен 12.03.2014Классификация пакетов прикладных программ. Microsoft Office как популярный пакет, предназначенный для решения задач автоматизации офиса. Пример формирования калькуляции стоимости выпечных изделий на хлебозаводе с помощью табличного процессора MS Excel.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 05.06.2013Обзор моделей анализа и синтеза модульных систем обработки данных. Модели и методы решения задач дискретного программирования при проектировании. Декомпозиция прикладных задач и документов систем обработки данных на этапе технического проектирования.
диссертация [423,1 K], добавлен 07.12.2010Математическая основа параллельных вычислений. Свойства Parallel Computing Toolbox. Разработка параллельных приложений в Matlab. Примеры программирования параллельных задач. Вычисление определенного интеграла. Последовательное и параллельное перемножение.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.12.2010Проектирование схемы решения дифференциального уравнения, обеспечивающей управление процессом решения и задания начальных условий с помощью ЦВМ. Этапы программирования задач на аналоговых вычислительных машинах. Проверка результатов моделирования.
курсовая работа [71,6 K], добавлен 24.09.2010Разработка условного графического обозначения элемента схемы. Разработка посадочного места, типового компонентного модуля. Формирование технического задания. Макетирование отдельных узлов и устройства. Разработка схемы электрической принципиальной.
методичка [2,1 M], добавлен 26.01.2009Назначение и возможности пакета MATLAB, его основные составляющие. Набор вычислительных функций. Роль интерполяции функций в вычислительной математике. Пример интерполяции с четырьмя узлами. Интерполирование и сглаживание, схемы решения задач в MATLAB.
курсовая работа [594,5 K], добавлен 28.12.2012Описание схемы электрической принципиальной. Разработка монтажа элементов электронного блока. Компоновка элементов на печатной плате. Проектирование сборочного чертежа электронного блока, разработка спецификации и проведение моделирования его работы.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 16.10.2012Выбор промышленного робота. Проектирование структурной, функциональной и принципиальной электрической схемы системы управления робототехническим комплексом (РТК). Расчет и выбор элементов электрической схемы. Экономический расчет от внедрения РТК.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 22.08.2013Характеристика предприятия ТОО "Com Sales Group". Составление программ на языке программирования. Составление алгоритмов, разработка численных методов решения задач. Методы откладки программ. Анализ технологии машинной обработки экономической информации.
отчет по практике [1,3 M], добавлен 19.04.2016Программные средства имитационного моделирования систем массового обслуживания. Программная среда Matlab, ее структура и основные компоненты, функциональные особенности, а также назначение. Разработка подсистем моделирования. Инструкция пользователя.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 10.07.2017
