Найти

Результаты поиска

• СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСА ПОДЪЕМА ПОДВОДНОГО ГРУЗА

  П.П. Чернусь , Павел П. Чернусь , А.А. Яковлев , Р.В. Сахабудинов , А. С. Голосий

  2024-05-28

  Аннотация ▼

  Для транспортировки подводного груза применяется судно-носитель (СН). Судно носитель
  оснащается комплексом подъема подводного груза, предназначенным для захвата груза, его подъ-
  ема, закрепления на СН и транспортировки к пункту базирования. Комплекс подъема подводного
  груза включает: спускаемый модуль, механизм подъема, механизм фиксации, механизм демпфиро-
  вания и систему управления. В статье представлены результаты разработки математической
  модели подводного груза, который описан на основании теорем об изменении количества движе-
  ния и кинетического момента механической системы. В уравнениях линейного и углового переме-
  щений груза присутствует присоединенная к нему масса жидкости. С учётом относительно ма-
  лых линейных и угловых скоростей, а также малых углов вращения выполнена линеаризация урав-
  нения динамики в скалярном виде. Модель груза реализована в стандартных блоках системы ими-
  тационного моделирования. Для синтеза системы управления груз представлен передаточной
  функцией в виде апериодического звена второго порядка. В работе синтезирован трехконтурный
  подчиненный регулятор груза с обратными связями по положению, по скорости и по току. Полу-
  чены выражения для расчёта обобщённых динамических характеристик замкнутой систем вто-
  рого порядка в зависимости от относительного коэффициента усиления регулятора, рассчитаны
  параметры системы. Исследования, проведенные на математических моделях системы, позволи-
  ли получить начальные сведения о линейном и угловом перемещении спускаемого модуля в устано-
  вившемся режиме, перемещении точек внешнего и внутреннего подвесов, величине силы на тросах,
  о моменте и скорости, развиваемых электродвигателями лебедок. Моделирование режимов спус-
  ка, стабилизации и подъема позволили скорректировать параметры оборудования и добиться
  удовлетворительных результатов функционирования комплекса.
  
  

• ОБОСНОВАНИЕ ОБЛИКА ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОДЪЕМ ПОДВОДНОГО ГРУЗА

  П. П. Чернусь , П. П. Чернусь , А. А. Яковлев , Р.В. Сахабудинов , А. С. Голосий

  2024-04-15

  Аннотация ▼

  Целью исследования является разработка способа взаимодействия судна с подводным
  грузом для его приема и транспортировки. В статье представлены результаты создания ком-
  плекса подъема подводного груза на судно-носитель. Облик комплекса формировался на основе
  оценки возможных технических решений, проведения теоретических расчетов и моделирова-
  ния. Выполнен анализ предыдущего опыта создания аналогов. Для стыковки с подводным грузом
  с судна-носителя опускается на четырех точках подвеса специальный приемный модуль, при-
  чем выбор сделан в пользу схемы тросового подвеса. Разработаны четыре механизма, состав-
  ляющие основу комплекса – механизм подъема, механизм компенсации, механизм демпфирова-
  ния и механизм фиксации. Основу механизма подъема составляют лебедки с электроприводом,
  использующие электрические асинхронные двигатели с векторным управлением. Канат меха-
  низма подъема заведен через полиспаст к грузу. Для компенсации возмущений, вызванных качкой
  судна-носителя, в разрыв канатной линии включена гидропневматическая система, которая
  парирует возникающие динамические нагрузки путем перемещения штоков гидроцилиндров.
  Механизм демпфирования поглощает энергию соударения платформы спускаемого модуля с
  корпусом судна-носителя в режиме причаливания. Механизм фиксации обеспечивает надежное
  крепление спускаемого модуля с подводным грузом или без него в походном положении с корпу-
  сом судна носителя. Модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором получена
  из обобщённой схемы, путем замыкания обмоток ротора накоротко. Предусмотрен частот-
  ный способ управления, за базовый вектор принят вектор потокосцепления ротора. В модели
  тросового подвеса учтена его деформация при движении в процессе эксплуатации. Модель
  механизма компенсации создана на основании адиабатического процесса в макроскопической
  системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством. В
  ходе расчетов и моделирования параметры узлов и механизмов подобраны таким образом, что
  обеспечиваются технически реализуемые условия функционирования комплекса. При этом ог-
  раничены нагрузки на тросовую систему и исключены ее провисания, ход каретки компенсато-
  ра минимизирован. В результате был получен квазиравномерный подъем подводного груза с
  незначительными колебаниями скорости при качке судна-носителя.

• СИНТЕЗ ЦИФРОВОГО РЕГУЛЯТОРА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОДВОДНОГО ОБЪЕКТА

  П. П. Чернусь , Павел П. Чернусь , А.A. Яковлев, Р.В. Сахабудинов , А.С. Голосий

  2023-04-10

  Аннотация ▼

  Представлены результаты разработки и синтеза гидравлической системы стабилиза-
  ции подводного объекта. Для полноты и точности математического моделирования в гид-
  равлической системе учтены силы сухого трения между поршнем и стенками гидроцилиндра,
  силы сухого трения между штоком и гидроцилиндром, которые в сумме определяют общую
  силу сухого трения в активном гидроцилиндре, общее силы сухого трения в пассивном гидро-
  цилиндре, ускорения движения. Также учтены приведенная масса системы блоков и полиспа-
  ста, массы подвижных частей активного и пассивного гидроцилиндров. После расчета массовых и динамических характеристик гидравлической системы стабилизации было проведено
  математическое моделирование разработанной системы. В процессе разработки и синтеза
  системы были учтены особенности и типовые нелинейности входящих в состав системы
  гидравлической и пневматической частей, такие как расходная характеристика гидрорас-
  пределителя золотникового типа, малые расходы утечек и сжатия в рабочих полостях ак-
  тивного гидроцилиндра. При проектировании был принят адиабатический характер процес-
  са в пневмогидровытеснителе, поскольку реакция и движение гидравлической системы ста-
  билизации происходит достаточно быстро, в виду чего тепловой обмен с окружающей сре-
  дой будет пренебрежимо мал. В процессе синтеза математической модели системы учиты-
  вается нелинейность коэффициента упругости троса. Проведено исследование устойчиво-
  сти математической модели системы стабилизации и проведен синтез системы управления
  гидравлической частью системы с использованием ПИД-регулятора. Расчет параметров
  ПИД-регулятора произведен с применением стандартной методики расчета. Поскольку ре-
  зультат работы системы стабилизации при таком синтезе системы управления сильно
  зависел от сигнала возмущения, было принято решение повысить инвариантность системы
  по отношению ко входному сигналу путем введения комбинированного управления. Такое
  улучшение системы оказалось достаточным для повышения качества работы математиче-
  ской модели гидравлической системы стабилизации. Проведено цифровое перепроектирова-
  ние регулятора, учтены особенности работы аналого-цифровых преобразователей датчи-
  ков. Результаты моделирования показали работоспособность такой системы управления