Введение
1 Современное состояние проблемы и постановка задачи исследования 13
1.1 Технология процесса сборки продольно-прессовых соединений 14
1.1.1 Основы расчета прочности соединений с гарантированным натягом 16
1.1.2 Учет параметров состояния поверхностного слоя деталей при сборке 18
1.2 Анализ предъявляемых требований и оценка качества собираемых соединений 20
1.3 Исследование факторов приводящих к отклонениям характеристик качества соединений 22
1.4 Управляемость операцией сборки продольно-прессовых соединений 26
1.5 Постановка задачи исследования 29
2 Идентификация процесса сборки продольно-прессовых соединений 31
2.1 Мехатронный модуль и процесс запрессовки - объект системы автоматического управления 32
2.1.1 Физическая модель сборочного процесса 32
2.2 Обоснование выбора источников информации и дополнительного управляющего воздействия 34
2.2.1 Выбор источников информации и дополнительного управляющего воздействия 34
2.2.2 Область реализации управления объектом системы автоматического управления 36
2.3 Математическая модель объекта при наложении дополнительного управляющего воздействия 42
2.3.1 Синтез структурных схем и передаточных функций, описывающих объект управления 42
2.3.2 Представление показателя качества соединений в виде изображающей траектории 49
2.4 Нестационарность объекта управления, формулировка выявленных требований к характеристикам системы 56
3 Разработка алгоритмов управления, структурно- параметрический синтез и анализ системы адаптивного управления 61
3.1 Разработка алгоритма управления процессом сборки продольно-прессовых соединений 62
3.1.1 Способы формирования эталонной модели процесса 63
3.1.2 Аппроксимация изображающих траекторий 65
3.1.3 Схемы алгоритмов управления процессом запрессовки 72
3.2 Структурный синтез системы адаптивного управления 87
3.2.1 Функциональная структура системы управления 87
3.2.2 Технологическое обоснование требований к каналам регулирования 90
3.2.2.1 Контур положения 90
3.2.2.2 Контур силы 93
3.2.2.3 Контур скорости 100
3.2.3 Структурная схема системы адаптивного управления 106
3.3 Параметризация и анализ структурной схемы системы автоматического управления 109
3.3.1 Параметрический синтез и анализ контуров исполнительного уровня системы 109
3.3.2 Параметрический синтез контура адаптации сборочного процесса 117
3.3.3 Анализ системы методом имитационного моделирования 121
4 Экспериментальное исследование эффективности управления процессом запрессовки 125
4.1 Цель и задачи эксперимента, требования к экспериментальной установке 125
4.2 Экспериментальный стенд для исследования процесса сборки продольно-прессовых соединений 126
4.2.1 Описание конструктивных особенностей стенда 126
4.2.2 Программное обеспечение 135
4.3 Расчетно-экспериментальное исследование области управления и характеристик объекта регулирования 140
4.3.1 Методика проведения исследований и планирование эксперимента 140
4.3.2 Реализация плана эксперимента 143
4.3.3 Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных результатов исследований 146
4.4 Адаптивное управление процессом запрессовки, экспериментальное доказательство повышения качества собираемых соединений 151
5 Рекомендации к инженерной методике синтеза систем автоматического управления процессом запрессовки и перспективы их развития 157
5.1 Выбор элементов и особенности синтеза системы 157
5.2 Перспективы развития систем 159
Заключение 160
Библиографический список 162
Приложение 1.1 176
Приложение 2.1 178
Приложение 2.2 179
Приложение 3.1 182
Приложение 3.2 183
Приложение 3.3 184
Приложение 3.5 186
Приложение 3.6 187
Приложение 4.1
