Synthesis and analysis of control schemes of hydropneumatic drives

Abstract

The method of analysis of circuits of hydropneumatic actuators is offered, which allows to detect and eliminate existing design errors, mainly related to the inconsistency of inputs operating between technological operations and "power struggle" on actuators, as well as the method of synthesis to obtain the scheme, which contains close to the minimum number of logical elements. A formalized method of analysis of control circuits of hydropneumatic actuators is proposed, which allows to detect and eliminate errors possible during synthesis. Equations of output functions and internal states of the system are written directly according to the scheme of the hydropneumatic drive by the method of standard positional structure and from the matrix of correspondences by the method of minimization. Error detection is carried out by determining the correctness of the graph of operations, analysis of the input sequence, the correctness of the matrix of correspondences and the corresponding system of equations. The efficiency of using the matrix of correspondences of M. Cherkashenko for the analysis of schemes is shown, the dimension of which does not depend on the number of inputs and outputs, but only on the number of transitions between technological operations. The proposed method is an effective means of detecting errors, inaccuracies, performance checks, rational construction of circuits, and can be widely used by designers of control systems for hydropneumatic actuators, as well as university students in the study of methods of construction of circuits.

Пропонується метод аналізу схем гідропневмоприводів, що дозволяє виявити і усунути наявні помилки при проектуванні, в основному, пов'язані з суперечливістю входів, що діють між технологічними операціями, і «силовою боротьбою» на виконавчих пристроях, а також метод синтезу, що дозволяє отримати схему, яка містить близьке до мінімального число логічних елементів. Пропонується формалізований метод аналізу схем систем управління гідропневмоприводів, що дозволяє виявити і усунути помилки, можливі при синтезі. Рівняння функцій виходів і внутрішніх станів системи виписуються безпосередньо за схемою гідропневмопривода при методі стандартної позиційної структури та з матриці вцідповідностей при методі мінімізації. Виявлення помилок здійснюється визначенням коректності графа операцій, аналізу вхідної послідовності, коректності матриці відповідностей і відповідної системи рівнянь. Показана ефективність використання для аналізу схем матриці відповідностей М. В. Черкашенко, розмірність якої не залежить від числа входів і виходів, а лише від числа переходів між технологічними операціями. Запропонований метод є ефективним засобом виявлення помилок, неточностей, перевірки працездатності, раціональної побудови схем, і може бути широко використаний проектувальниками систем управління гідропневмоприводів, а також студентами вузів при вивченні методів побудови схем.