Details

В работе рассмотрена задача разработки системы управления мехатронным испытательным стендом виброфуги, предназначенным для воспроизведения комбинированных центробежных и вибрационных нагрузок при испытаниях технических изделий. Предложена архитектура системы управления, включающая сенсорный уровень, уровень программно-логического контроллера и уровень операторского управления. Разработан алгоритм функционирования испытательного стенда, обеспечивающий автоматизацию основных этапов проведения испытаний. Для исследования динамических свойств системы разработана имитационная модель системы управления в среде MATLAB-Simulink. Модель включает три взаимосвязанных контура управления: управление вращением ротора, управление электромеханическим вибратором и управление давлением в пневматической пружине. Проведено моделирование переходных процессов и оценена устойчивость системы управления. Результаты моделирования показали, что система управления обеспечивает формирование установившихся режимов и воспроизведение комбинированных нагрузок с параметрами, соответствующими физически реализуемым условиям, при устойчивом функционировании контуров регулирования.

The paper considers the task of developing a control system for a mechatronic vibration test bench designed to reproduce combined centrifugal and vibration loads during testing of technical products. The architecture of the control system is proposed, including the sensory level, the level of the software and programmable logic controller and the level of operator control. An algorithm has been developed for the functioning of the test bench, which provides automation of the main stages of testing. To study the dynamic properties of the system, a simulation model of the control system in the MATLAB-Simulink environment has been developed. The model includes three interconnected control circuits: rotor rotation control, electromechanical vibrator control, and air spring pressure control. Transient processes were modeled and the stability of the control system was assessed. The simulation results showed stable operation of the control circuits and the possibility of reproducing the set modes of combined loading.