Видання НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/62886
Переглянути
3 результатів
Результати пошуку
Документ Increasing the damping properties of the magnetorheological actuator of the vehicle suspension control system(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Dushchenko, V. V.; Liubarskyi, B. G.; Masliev, A. O.; Nanivskyi, R. A.; Masliev, V. G.; Ahapov, O. M.; Iakunin, D. I.In accordance with one of the ways of solving the problem of increasing the smoothness of the vehicles, a controlled suspension is proposed, which is created on the basis of the use of «smart» materials – magnetorheological elastomers, the mechanical properties of which, in particular, damping, can be changed with the help of a controlling magnetic field. This is implemented with the help of the magnetorheological actuator of the suspension control system, which has the form of an elastic bushing of the suspension arm, consisting of several electrically connected in series toroid-like coils (with a core of magnetorheological elastomer). The device is powered by current, the value of which is controlled by the operator, or automatically, depending on the road profile and driving mode. Magnetorheological actuators (elastic bushings) are placed in the holes of the suspension levers instead of standard rubber ones and combined with a controlled current source. Thus, the suspension becomes controllable, which makes it possible to set the necessary vibration damping of the vehicle body to increase its smoothness. Problem. The disadvantage of the previous designs of the magnetorheological actuator is the insufficient amount of the magnetic flux density and the unevenness of its distribution within the elastic bushings. As a result, the damping properties of such controlled suspensions become insufficiently effective, which reduces the possibility of increasing the smoothness of the vehicles. The purpose of the work is to increase the damping properties of the magnetorheological actuator of the vehicle suspension control system, which will increase the control efficiency. The task is to improve the design of the performing magnetorheological device, to carry out calculations and develop a calculation scheme of the study, to determine the average magnetic flux density value and its distribution across the cross-section of the device, to calculate the dependence of the device damping indicator on the magnetic flux density, to compare the damping indicators of the improved device with previously known ones. Methodology. Research tasks were solved on the basis of magnetic field analysis using methods of magnetic field theory and SOLIDWORKS® and FEMM software packages, as well as analysis of the dependence of the damping properties of bushings from magnetorheological elastomers on magnetic flux density. A description of the design and principle of operation of the magnetorheological actuator of the vehicle suspension characteristics control system is given, based on which the calculation scheme was developed. Results. The results of research calculations showed that the average value of magnetic flux density in the proposed design of the device reached 0.85 T, its distribution became fairly uniform, and there were no zones where it was abnormally small. For the first time, the dependence of the damping index on the magnetic flux density of the controlling magnetic field has signs of scientific novelty. It was found that this indicator for the proposed design of the device increased by 22 % compared to previous other designs, which will increase the efficiency of the control system and the smoothness of the vehicle. A positive result was achieved due to the following features of the proposed design of the suspension actuator: the elastic sleeve consists of several coaxially located actuators made of anisotropic magnetorheological elastomer, in which the conglomerates of the ferromagnetic filler during the manufacturing process are located collinear to the direction of the angular deformations of the sleeve and the control magnetic field flux density vector, and the devices have control coils located on their surfaces, which are made of conductive elastic elastomer and electrically connected in a series circuit. Originality. The control method, previous designs and construction of this controlled suspension are protected by patents of Ukraine. Practical value. The direction of further research is to optimize the parameters of the control coils in order to reduce the energy consumption for them and to protect them from overheating.Документ Система автоматичного управління з нейромережевими регуляторами для підвищення якості ВВКМ(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Гурін, І. В.; Невлюдов, Ігор Шакірович; Овчаренко, В. Є.; Токарєва, О. В.В статті розглянуті питання забезпечення якості заготовок з вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів на етапі їх виробництва. Підкреслено, що досягнення заданих рівнів якості процесу виготовлення виробів значною мірою залежить від етапів технології виробництва ВВКМ, починаючи з вибору та підготовки сировини та закінчуючи графітизацією та обробкою поверхні для покращення необхідних спеціальних властивостей. Наведено основні характеристики композиційних матеріалів, за якими можуть бути оцінені ВВКМ, та ключові фактори забезпечення якості при їх виробництві. Розглянуто основні організаційні аспекти, які відіграють ключову роль у забезпеченні якості виробництва вуглець-вуглецевих композитів. У рамках дослідження були виявлені та класифіковані фактори невизначеності інформації, що є характерними для технологічного процесу виготовлення заготовок з ВВКМ. Ці фактори включають зміни у властивостях початкових матеріалів, коливання в навколишньому середовищі, а також варіації у процесах обробки та виготовлення. Розглянуті питання щодо забезпечення якості виробів з вуглецевого композитного матеріалу, яку можна підвищити завдяки застосуванню запропонованої інтелектуальної системи управління технологічним процесом отримання заготовок з ВВКМ термоградієнтним методом з використанням радіально рухомої зони піролізу. Удосконалено систему управління за допомогою введення додаткового блоку нейромережевого адаптивного регулятора на базі ПІД-регулятора, в якому постійна частина виконується у вигляді налаштовуваної багатошарової нейронної мережі, з можливістю підключення та перебудови під конкретний канал управління системи вхідних значень шляхом ідентифікації параметрів, які можуть впливати на поведінку кожного компонента. Додавання інтелектуальних елементів допоможе зафіксувати та сформулювати детерміновані показники якості для кожного компонента або для всієї системи, які відображають необхідні характеристики якості. Запропонована інтелектуальна система автоматичного управління та контролю параметрів технологічного процесу виробництва виробів із ВВКМ з застосуванням ней-ромережевих алгоритмів дозволить підвищити якість управління за рахунок підвищення адаптаційних можливостей системи, що ґрунтуються на використанні макроінформації про динамічний стан процесу, спрямованого на гарантовану якість формування матриці ВВКМ. Запропоновані покращення дозволять забезпечити стабільну роботу мережі, її здатність до навчання в контурі управління в реальному часі, що дозволить провести валідацію моделі на основі експериментальних даних та калібрування параметрів для більш точного відповідності моделі реальному процесу, підвищити якість продукції за рахунок здатності до навчання та зменшення факторів невизначеності.Документ Development and study of a microprocessor automatic control system for a mono-switch tie type with a linear inductive electric motor and a discrete speed controller(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Buriakovskyi, S. G.; Asmolova, L. V.; Maslii, An. S.; Maslii, Ar. S.; Obruch, I. V.The article is devoted to the development of the microprocessor automatic control system for a gearless controlled electric drive of a mono-switch tie based on a linear inductor electric motor. This solution provides control the position of the switch point, to carry out the transfer process with a smooth drive of shanks to the frame rail, to protect electric motor elements from overloads. Goal. Development and study of the behavior of microprocessor automatic control system for mono-switch tie type with linear inductive electric motor and discrete PID speed controller which coefficients are adjusted according to Chien-Hrones-Reswick method to meet modern traffic safety requirements and improve operational reliability factors. Methodology. On the basis of electric drive theory, a kinematic line of a mono-switch tie type with nonlinear friction characteristic is presented. Using differential equation theory and Laplace transformation, a mathematic description of a linear inductor electric motor has been made. Using the z-transform method, a difference equation for describing a discrete PID speed controller is obtained, the coefficients of which are derived using the Chien-Hrones-Reswick method. A simulation mathematical model of the electric drive mono-switch tie type as the microprocessor automatic control system with linear inductive electric motor and discrete PID speed controller and nonlinear friction characteristic was built in MATLAB. Results. Simulation modelling of a mathematical model of the microprocessor automatic control system of the electric drive mono-switch tie type with the linear inductive electric motor and discrete PID speed controller and nonlinear friction characteristic have been developed and performed. Studies of dynamics of switch point movement have shown that, a drive time of less than 0.7 s at a constant speed motor armature of 0.2 and 0.3 m/s provides to meet modern requirements for railway switch points. The application of discrete PID speed controller has shown improved dynamics of switch point. Originality. First for the electric drive of the mono-switch tie type with linear inductive electric motor a mathematical model of the discrete PID speed controller and nonlinear friction characteristic as an object of speed control of switch point movement, has been developed. Practical value. Mathematical model of a railway track switch of the mono-switch tie type with linear inductive electric motor and discrete PID speed controller has been developed to carry out the control of the position of the switch point, process with a smooth drive them to the frame rail, to protect electric motor elements from overloads.