Мехатронная система управления плавучестью морского автономного профилографа

Л.А. Краснодубец1,2, Л.Н. Канов1

1ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», г. Севастополь, ул. Университетская, 33

2ФГБНУ «Институт природно-технических систем», г. Севастополь, ул. Ленина, 28

E-mail: lakrasno@gmail.com, lnkanov48@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2019-1-35-40

УДК 681.51                                        

Реферат:

   Приведены результаты компьютерного моделирования с целью сравнительного анализа электроприводов поступательного действия как мехатронных систем, предназначенных для управления плавучестью автономного морского профилографа, выполняющего термохалинные измерения в условиях сильной стратификации морской воды. Функциональная  схема  исследуемой мехатронной системы соответствует реверсивному следящему электроприводу, предназначенному для выполнения с высокой точностью и быстродействием линейного перемещения жесткого штока, обеспечивающего изменение объема камеры плавучести профилографа в соответствии с управляющим сигналом, поступающим от системы управления процессом профильных измерений. Исследовались три варианта следящего привода, построенных на базе синхронной машины с постоянными магнитами, асинхронной машины с короткозамкнутым ротором и машины постоянного тока с независимым возбуждением. Математическое  описание  процессов управления синхронным и асинхронным двигателем приводится в краткой форме и соответствует основным принципам частотного и векторного управления. Главный критерий – способность воспроизведения автономным электроприводом высокодинамичных сигналов управления при ограничении полезной мощности, малой массе и габаритах. Полученные результаты согласуются с современным трендом развития специальных высокодинамичных автономных электроприводов поступательного движения на основе синхронных машин с постоянными магнитами.

Ключевые слова: мехатронная система, морской профилограф, управление плавучестью, электрический двигатель, электропривод, ролико-винтовая передача, математическая модель.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Краснодубец Л.А., Забурдаев В.И., Альчаков В.В. Управление морскими буями профилемерами как метод повышения репрезентативности термохалинных измерений. Модели движения // Морской гидрофизический журнал. 2012. № 4.  С. 69–79.
  2. Краснодубец Л.А., Канов Л.Н. Быстродействующий электропривод морского автономного профилографа с регулируемой плавучестью // Системы контроля окружающей среды. Севастополь: ИПТС. Вып. 12 (32).С. 15–20.
  3. Ишутинов В.В. Анализ и оптимизация вентильного электродвигателя для высокодинамичного электропривода: дис. канд. техн. наук. Киров. 2015. 192 с.
  4. Курносов Д.А. Развитие теории и принципов векторного управления вентильным электроприводом на базе синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов: дис. докт. техн. наук. Челябинск. 2018. 220 с.
  5. Усольцев А.А. Векторное управление асинхронными двигателями. СПб.: Изд-во СПб гос.ун-та точной механики и оптики. 2002. 43 с.
  6. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. М.: Изд. центр «Академия». 2006. 272 с.
  7. Овчинников И.Е. Вентильные электрические двигатели и привод на их основе. СПб.: Изд-во «Корона-Век». 2012. 336 с.
  8. Герман-Галкин С.Г. Matlab & Simulink.Проектирование мехатронных систем на ПК. СПб.: Изд-во «Корона-Век». 2014. 368 с.
  9. Математическая модель авиационного электропривода поступательного перемещения с упругой муфтой / М.А. Киселев, Ф.Р. Исмагилов, В.Е. Вавилов [и др. ] // Изв. ВУЗов. Электромеханика. 2017. Т. 60, № 5. C. 66–73.
  10. Сизов А.Н., Чубаров Ф.Л., Гусев И.В. Разработка модели высокоточного быстродействующего следящего электромеханического привода // Современные проблемы науки и образования. № 1. 1–1.; URL: http://science-education.ru/article/view?id=19719 (дата обращения: 01.07.2018).

Loading