Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
технических наук: 05.13.05 – Элементы и устройства вычислительной
техники и систем управления. — Ульяновский государственный
технический университет. — Ульяновск, 2008. — 60 с.
Научный консультант – доктор технических наук, профессор Табаков
В.П.
Цель работы: разработка методологии
формализованного схемотехнического синтеза блоков
децентрализованных электромагнитных УАА, обеспечивающей условия
бесконтактного взаимодействия, функциональной инвариантности и
минимизации аппаратных затрат для повышения работоспособности
систем управления автоматизированными ТСК.
Научная новизна. В результате комплексных теоретических и экспе-риментальных исследований и внедрения их результатов в промышленность решена актуальная научно-техническая проблема, заключающаяся в разра-ботке научного обеспечения проектирования, изготовления и применения бесконтактно взаимодействующих блоков децентрализованных УАА с целью повышения работоспособности систем управления внутризаводским поточ-ным и циклическим транспортом.
Научной новизной обладают следующие положения:
Математические модели пространственного множества, в котором осуществляются процедуры обработки данных, определяемые траекторией движения грузонесущего механизма и позволяющие обосновать методологию выбора параметров бесконтактно взаимодействующих блоков децентрализованных электромагнитных УАА.
Математические модели подвижных информационных носителей на основе постоянных магнитов, обработка которых осуществляется на определенном множестве, учитывающие параметры магнитов и их взаимное расположение, а также внутренние и внешние размагничивающие факторы.
Математические модели взаимосвязей информационных элементов с процедурами обработки данных соответственно при записи и считывании, а также аппаратная реализация взаимодействия на определенном множестве, использующая принципы перемагничивания или вращения постоянных магнитов при записи и нелинейный контур в цепи возбуждения феррозонда при считывании.
Предложен и развит новый подход к решению задач управления ПТМ циклического действия с использованием малоинерционных весоизмерительных устройств на основе кольцевого упругого элемента и вторичного фотодатчика, а также устройств с последовательной и параллельной работой упругих колец, обеспечивающих равную чувствительность в широком диапазоне измерений.
Методы и программное обеспечение синтеза систем управления блоками записи и считывания информации УАА, синтеза устройств сравнения и формирования команд управления движением ПТМ циклического действия, а также синтеза систем оптимального управления ПТМ циклического действия по критерию максимальной производительности.
Способы функционирования блоков децентрализованных электромагнитных УАА, реализующих процессы записи и считывания информации, а также весоизмерения, их конструкции и схемотехнические решения, защищенные патентами и авторскими свидетельствами на изобретения.
Практическая ценность и реализация работы заключаются в том, что созданы:
Методики определения параметров блоков УАА, а также конструкции бесконтактных децентрализованных УАА штучных грузов, работающие в реальном диапазоне отклонений адресоносителя (А.с. № 695927; Пат. США № 3,982,275; Пат. Великобритании № 1512725; Пат. Франции № 7521406; Пат. Италии № 41623А/75; Пат. Японии № 51-151966).
Методики определения параметров весоизмерительных устройств, а также конструкции, работающие в условиях линейно нарастающих до максимума нагрузок (А.с. № 840003; Пат. РФ № 2090485; Пат. РФ № 2108958; Пат. РФ № 2108959; Пат. РФ. № 2171773).
Методики определения параметров схем управления блоками ад-ресования и весоизмерения (А.с. № 430410; А.с. № 674219; А.с. № 747790; А.с. № 759437; А.С. № 1222607).
Внедрение и опытно-промышленные испытания УАА и весоизмерительных устройств в условиях действующего производства машиностроительных предприятий «АвтоВАЗ» (г. Тольятти), «Моторный завод» (г. Мелитополь), «Автонормаль» (г. Белебей), ОАО «Ульяновский автомобильный завод» (г. Ульяновск), а также предприятий других отраслей промышленности «Мосэлектронкомплекс» (г. Фрязино), «Ликеро-водочный завод» (г. Ульяновск), «Хлебокомбинат», ОАО «Мельница» (г. Барыш), ЗАО «Инзенская фабрика нетканых материалов» (г. Инза) подтвердили результаты теоретико-экспериментальных исследований и повышение функциональной надежности указанных устройств на 40 − 80 % по сравнению с базовыми вариантами.
Научная новизна. В результате комплексных теоретических и экспе-риментальных исследований и внедрения их результатов в промышленность решена актуальная научно-техническая проблема, заключающаяся в разра-ботке научного обеспечения проектирования, изготовления и применения бесконтактно взаимодействующих блоков децентрализованных УАА с целью повышения работоспособности систем управления внутризаводским поточ-ным и циклическим транспортом.
Научной новизной обладают следующие положения:
Математические модели пространственного множества, в котором осуществляются процедуры обработки данных, определяемые траекторией движения грузонесущего механизма и позволяющие обосновать методологию выбора параметров бесконтактно взаимодействующих блоков децентрализованных электромагнитных УАА.
Математические модели подвижных информационных носителей на основе постоянных магнитов, обработка которых осуществляется на определенном множестве, учитывающие параметры магнитов и их взаимное расположение, а также внутренние и внешние размагничивающие факторы.
Математические модели взаимосвязей информационных элементов с процедурами обработки данных соответственно при записи и считывании, а также аппаратная реализация взаимодействия на определенном множестве, использующая принципы перемагничивания или вращения постоянных магнитов при записи и нелинейный контур в цепи возбуждения феррозонда при считывании.
Предложен и развит новый подход к решению задач управления ПТМ циклического действия с использованием малоинерционных весоизмерительных устройств на основе кольцевого упругого элемента и вторичного фотодатчика, а также устройств с последовательной и параллельной работой упругих колец, обеспечивающих равную чувствительность в широком диапазоне измерений.
Методы и программное обеспечение синтеза систем управления блоками записи и считывания информации УАА, синтеза устройств сравнения и формирования команд управления движением ПТМ циклического действия, а также синтеза систем оптимального управления ПТМ циклического действия по критерию максимальной производительности.
Способы функционирования блоков децентрализованных электромагнитных УАА, реализующих процессы записи и считывания информации, а также весоизмерения, их конструкции и схемотехнические решения, защищенные патентами и авторскими свидетельствами на изобретения.
Практическая ценность и реализация работы заключаются в том, что созданы:
Методики определения параметров блоков УАА, а также конструкции бесконтактных децентрализованных УАА штучных грузов, работающие в реальном диапазоне отклонений адресоносителя (А.с. № 695927; Пат. США № 3,982,275; Пат. Великобритании № 1512725; Пат. Франции № 7521406; Пат. Италии № 41623А/75; Пат. Японии № 51-151966).
Методики определения параметров весоизмерительных устройств, а также конструкции, работающие в условиях линейно нарастающих до максимума нагрузок (А.с. № 840003; Пат. РФ № 2090485; Пат. РФ № 2108958; Пат. РФ № 2108959; Пат. РФ. № 2171773).
Методики определения параметров схем управления блоками ад-ресования и весоизмерения (А.с. № 430410; А.с. № 674219; А.с. № 747790; А.с. № 759437; А.С. № 1222607).
Внедрение и опытно-промышленные испытания УАА и весоизмерительных устройств в условиях действующего производства машиностроительных предприятий «АвтоВАЗ» (г. Тольятти), «Моторный завод» (г. Мелитополь), «Автонормаль» (г. Белебей), ОАО «Ульяновский автомобильный завод» (г. Ульяновск), а также предприятий других отраслей промышленности «Мосэлектронкомплекс» (г. Фрязино), «Ликеро-водочный завод» (г. Ульяновск), «Хлебокомбинат», ОАО «Мельница» (г. Барыш), ЗАО «Инзенская фабрика нетканых материалов» (г. Инза) подтвердили результаты теоретико-экспериментальных исследований и повышение функциональной надежности указанных устройств на 40 − 80 % по сравнению с базовыми вариантами.