РАЗРАБОТКА НЕЧЕТКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ПРОДОЛЬНОЙ ПОДАЧИ ТОКАРНОГО СТАНКА С ЧПУ НА ОСНОВЕ СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ФУНКЦИЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Актуальность В рамках исследования при помощи программного пакета MATLAB разработана система управления для привода подачи токарного станка с ЧПУ на основе нечеткой логики. Разработка выполнена на основе экспериментально определенной (как теоретически, так и эмпирически) совместно используемой функции принадлежности (включающей в себя построенные на едином основании функции Гаусса и сигмоидальные функции). Это позволяет избежать появления застойных зон, где регулятор не реагирует на изменение входящих параметров объекта управления. Полученные результаты показали эффективность разработки, которая выражается в экономичном использовании ресурса синхронного электродвигателя. Экономичность достигается за счет предусмотренного в системе управления датчика шероховатости обрабатываемой поверхности. В результате проектирования системы управления получена возможность регулировать показатели скорости вращения электродвигателя и качества обрабатываемой поверхности детали. Стоит отметить, что в основе регулирования заложена эмпирическая зависимость шероховатости обработанной поверхности детали от радиуса при вершине резца и подачи. Слаженность и последовательность функционирования составных частей системы, позволяющих осуществлять регулирование нечетких значений параметров электродвигателя, обеспечиваются за счет разработанной передаточной функции шарико-винтовой пары. Для совместного использования двух компонентов системы математически выведена передаточная функция, правильность ее расчетов подтверждена графически. Для функционирования системы управления электродвигателем токарного станка с ЧПУ на базе нечеткой логики разработан блок нечетких правил. Функционал блока предусматривает стабилизацию скорости вращения электродвигателя в случае возникновения трех основных ситуаций: при увеличении показателя от нормы, при его несоответвии в меньшую сторону и при полном соответствии. Его работа налажена таким образом, чтобы за счет предварительно указанных условий выявлять несоответствия нечетких значений совокупности параметров. В целом стоит отметить, что эффективность полученной разработки подтверждена экспериментально, результаты проведенного эксперимента позволяют утверждать, что система управления электродвигателем функционирует исправно и эффективна всех этапах работы электропривода. Цель исследования Разработать модель системы управления на нечеткой логике для привода продольной подачи токарного станка с ЧПУ. Сформировать блок правил нечеткой системы управления способствующий осуществлению ее работы на всей поверхности нечеткого множества без застойных зон. Методы исследования В рамках исследования при помощи пакета MATLAB разработана модель нечеткой системы управления, результаты показали, что разработка функционирует на всей поверхности нечеткого множества, без застойных зон. Сформирован блок правил нечеткого регулятора. Это способствует работе системы управления на всей поверхности отклика, то есть возможности осуществлять регулирование показателей синхронного электродвигателя на всех этапах реализации технологического процесса обработки детали. Результаты В рамках исследования разработана система управления на нечеткой логике для привода продольной подачи токарного станка с ЧПУ. В основе системы лежат совместно используемые функции принадлежности, построенные на едином основании. Разработаны ряд математически сформулированных передаточных функций, обеспечивающих корректировку скорости вращения синхронного двигателя, слаженную передачу полученных данных на последующие блоки системы управления для дальнейшего регулирования скорости вращения режущего инструмента. Для обеспечения функционирования системы управления разработан блок нечетких правил, который состоит из трех направлений регулирования, работа по которым автоматически определяется системой управления на основании данных о несоответствии параметров, полученные от специально предусмотренного датчика шероховатости поверхности обрабатываемой детали.

Рубрика: Машиностроение