Введение
1. Современное состояние и задачи автоматизации гидропривода строительного экскаватора 16
1.1. Современное состояние средств и методов автоматического управления экскаваторов с гидроприводом 16
1.2. Современные требования, предъявляемые к управлению исполнительными системами экскаватора 25
1.3. Задачи автоматизации исполнительных механизмов экскаватора 29
Выводы по 1-ой главе 31
2. Математическое описание строительного гидравлического экскаватора как объекта управления 33
2.1. Определение объекта управления 33
2.2. Системы координат манипулятора 38
2.3. Расчетные схемы исполнительных систем 42
2.3.1. Расчетная схема и уравнения движения механизма поворота платформы 42
2.3.2. Расчетные схемы приводов стрелы, рукояти и ковша 44
2.3.3. Алгоритмы расчета приведенных масс, момента инерции и передаточных чисел и статических нагрузок исполнительных механизмов 45
2.4 Исполнительные системы экскаватора как объекты управления 53
2.4.1. Динамика гидродвигателей и гидронасоса 53
2.4.2. Гидропривод поворотной платформы 58
2.4.3. Гидропривод стрелы, рукояти и ковша 63
2.4.4. Модель объекта управления по отношению к возмущению... 66
2.4.5. Структура многомерного объекта управления 70
2.4.6. Оценка вариации параметров объекта управления 73
2.5. Динамика совместной работы исполнительных механизмов экскавато ра 76
2.5.1. Поворотная платформа - стрела 78
2.5.2. Стрела - рукоять 83
2.6. Оценка адекватности разработанных математических моделей 85
Выводы по 2-ой главе 89
3. Система автоматического управления гидроприводом строительного экскава тора 92
3.1. Требования к системе автоматического управления 92
3.2. Структурный синтез системы управления 94
3.2.1. Функциональная схема системы автоматического управления гидравлическим экскаватором 94
3.2.2. Синтез структуры системы 96
3.3. Параметрическая оптимизация регуляторов автономных систем 102
3.3.1. Система программного управления 102
3.3.2. Система автоматической стабилизации скорости исполнительных механизмов экскаватора ПО
3.4. Робастнаяустойчивость Ill
3.5. Исследование динамики цифровой системы управления экскавато ром 118
3.6. Исследование динамики системы управления по отношению к возмуще нию 120
3.7. Динамика совместной работы исполнительных систем экскавато ра 123
3.8. Показатели качества САУ ГЭ 128
3.9. Алгоритмы программной реализации цифровой системы управле ния 134
Выводы по 3-ей главе 145
4. Экспериментальные исследования объекта и системы автоматического управ ления 147
4.1. Вычислительные модели объекта управления 147
4.1.1. Структура вычислительной модели 147
4.1.2. Вычислительные модели электромагнитного золотника и гидронасоса 149
4.1.3. Вычислительные модели механических частей приводов экскаватора 154
4.1.4. Вычислительная модель блока формирования межканальных связей (БМС) 156
4.2. Методика экспериментального определения динамических характеристик сепаратных каналов объекта управления 161
4.3. Моделирование системы автоматического управления 165
4.4. Экспериментальная установка 170
4.4.1. Описание установки 170
4.4.2. Методика проведения исследований 176
4.5. Инженерная методика расчета САУ 177
4.6. Вариант технической реализации системы автоматического управления исполнительными механизмами экскаватора 179
4.6.1. Электромагнитный распределитель для автоматического управле ния 179
4.6.2. Выбор датчиков угла поворота и предложения по их установке 182
4.6.3. Выбор конструкции задающего устройства 187
4.6.4. Устройство управления электромагнитным гидрораспределите лем 188
4.6.5. Цифровой широтно-импульсный модулятор 189
4.6.6. Программируемый логический контроллер и сопутствующие устройства 191
4.7. Технико-экономический расчет 197
Выводы по 4-ой главе 203
Заключение 204
Библиографический список 206
