Спосіб стабілізації технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля адаптивних вібраційних технологічних машин за допомогою нейромережевого ПІД-регулятора

Abstract

Мета. Розроблення оптимального способу керування динамічними параметрами віброприводів адаптивних вібраційних технологічних машин (АВТМ). Методика. Робота основана на створенні прямої нейромережевої моделі АВТМ та застосуванні технології гібридного нейро-ПІД управління для формування коригуючого впливу на основі пропорційно-інтегрально-диференційного закону на кожному такті керування, для мінімізації помилки зворотного зв’язку за амплітудою коливань робочого органу вібромашини. Результати. Розроблено спосіб керування, який дає змогу забезпечувати резонансний режим роботи АВТМ завдяки постійній корекції частоти циклічної вимушуючої сили віброприводу. За цього способу керування на резонансній частоті АВТМ здійснюють стабілізацію питомої роботи вібраційного поля АВТМ, автоматично коригуючи амплітуди коливань робочого органу за допомогою нейромережевого ПІД-регулятора із самоналаштуванням на основі прямого нейроемулятора АВТМ. Наукова новизна. Вперше отримано структурну схему, математичну модель та здійснено моделювання роботи гібридного нейромережевого ПІД-контролера на основі прямого нейроемулятора АВТМ для стабілізації питомої роботи вібраційного поля вібромашин на резонансній робочій частоті. Практична значущість. Запропонований спосіб стабілізації технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля дає змогу забезпечити мінімальні енергозатрати на вібропривод за стабільних технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля адаптивної вібраційної технологічної машини упродовж всього технологічного циклу віброобробки.Aim. Development of the optimal method of controlling the dynamic parameters of vibratory drives of adaptive vibrating technological machines (AVTM). Method. The work is based on the creation of a direct neural network model of AVTM and the use of hybrid neuro-PID control technology to form a corrective effect based on the proportional-integral-differential law at each control cycle, to minimize feedback error on the amplitude of vibration of the vibrating machine. Results. A control method has been developed that allowsto ensure the resonant mode of AVTM operation due to constant correction of the cyclic forcing force of the vibrating drive on the basis of a direct AVTM neuroemulator. Scientific novelty. For the first time, a block diagram, mathematical model and simulation of a hybrid neuro-boundary PID controller based on a direct AVTM neuro-emulator to stabilize the specific operation of the vibration field of vibrating machines at a resonant operating frequency. Practical significance. The proposed method of stabilizing the technologically optimal parameters of the vibration field allows to ensure minimal energy consumption for the vibratory drive with stable technologically optimal parameters of the vibration field of the adaptive vibrating process machine throughout the technological cycle of vibration processing.