ИМПУЛЬСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ДЛЯ ОЧУВСТВЛЕНИЯ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫХ УСТРОЙСТВ

Автор: Михаил Юрьевич Ветлицын

Организация: Волгоградский государственный технический университет

Под реконфигурируемым устройством понимается объект способный к трансформации формы и размеров по командам системы управления, выполняемым под действием приводов, или по условиям взаимодействия с другим объектом (пространством) посредством взаимодействия подвижных сочленений (упругих связей). Характерно применение реконфигурируемых конструкций (рис. 1) в составе крыльев летательных аппаратов, рабочих элементов захватных устройств, адаптивных опор механизмов шагания [1-2], их особенностью является взаимодействие характерных точек каждого из модулей с окружающим объектом (пространством).

Для получения заданной реконфигурации, и поддержания полученного состояния при наличии внешних возмущающих воздействий необходимо определение способа, функции и механизма управления. Цель работы – определение функции оптимального управления реконфигурируемым изделием для трансформации в заданное состояние и поддержания требуемой конфигурации при наличии возмущающих факторов. В зависимости от характера реконфигурации и требований к результату рассматриваются следующие основные способы: задание времени реконфигурации изделия;  оптимизация процесса по току и скорости в пределах заданного времени; определение полученной реконфигурации по датчикам ОС положения электропривода и мехатронного узла; автоматическое отслеживание отклонения от заданного положения; очувствление процесса по току электродвигателя, по возникающим усилиям и изменению формы объекта реконфигурации.

Задача оптимизация процесса реконфигурации по току и скорости в пределах заданного времени управления захватным устройством приобретает первичную математическую формулировку - найти функции i(τ) и v(τ) доставляющие максимум интегралу a(τ). Решение задачи оптимального управления подразумевает определение некоторого управляющего параметра, обеспечивающего управление электроприводом с заданными ограничениями. Максимум интеграла достигается при параболической диаграмме скорости вращения и линейной диаграмме якоря [3]. 

Исследование выполнено за счет средств программы развития ВолгГТУ «Приоритет 2030», в рамках научного проекта No 35/637-24.

1. Разработка комплекса испытательных средств для исследования адаптивных реконфигурируемых структур / М. Ю. Ветлицын, Н. Г. Шаронов, А. В. Малолетов, В. В. Николаева // Проблемы машиностроения и автоматизации. – 2023. – No 4. – С. 99-106.

2. Макарова Е. А. Адаптивные захваты робототехнических систем / Е. А. Макарова, М. Ю. Ветлицын, Н. Г. Шаронов // Известия Волгоградского государственного технического университета. – 2023. – No 4(275). – С. 57-63.

3.Петров Ю.П. Оптимальное управление электрическим приводом с учетом ограничений по нагреву. Ленинград. Энергия, 1971. 145 с.