Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 12
1.1. Экспериментально-теоретические методы исследования экскаваторов 12
1.1.1. Цели и задачи экспериментальных исследований
1.1.2. Достигнутый уровень экспериментальных исследований экскаваторов 13
1.1.3. Применение математических моделей при обработке результатов непосредственных измерений15
1.2. Методы оптимального оценивания состояния и параметров динамических систем 18
1.2.1. Постановка задачи оценивания 18
1.2.2. Оптимальное оценивание состояния динамических систем 21
1.2.3. Параметрическая идентификация динамических систем
1.3. Оценки точности и оптимальное планирование параметрической идентификации 29
1.4. Математические модели механизма поворота экскаваторов 32
1.5. Постановка задачи исследования 33
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЭКСКАВАТОРОВ 37
2.1. Математическое описание динамики механизма поворота 37
2.2. Анализ математической модели механизма поворота 50
2.2.1. Нагрузки в поворотных механизмах 50
2.2.2. Жесткость механизма поворота 51
2.2.3. Возмущающие колебания моментов 52
2.2.4. Определение коэффициента демпфирования 52
2.3. Выбор метода и алгоритма численного интегрирования системы нелинейных дифференциальных уравнений 53
2.4. Моделирование динамических процессов поворота экскаваторов ПО "Уралмаш" 59
2.4.1. Особенности математической модели ЭМС поворота 59
2.4.2. Технические средства измерений параметров и реализации процесса моделирования 61
2.4.3. Экспериментальное моделирование ЭМС экскаваторов ЭШ-15/90А, ЭШ-25/100, ЭШ-100/100 69
2.5. Представление динамики ЭМС поворота в терминах пространства состояний (фазового пространства) 76
2.6. Выводы по главе 2 79
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯ И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИ
СТЕМ ПОВОРОТА ЭКСКАВАТОРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ
ФИЛЬТРАЦИИ 82
3.1. Постановка задачи 82
3.2. Алгоритмы оптимальной фильтрации
3.2.1. Линейный цифровой оптимальный фильтр 85
3.2.2. Нелинейный цифровой фильтр 91
3.2.3. Алгоритмы расширенного фильтра для одновременной оценки состояния и параметров электромеханических систем экскаваторов 94
3.3. Оптимальное оценивание состояния ЭМС поворота экскаватора ЭШ-15/90А "98
3.3.1. Дискретная математическая модель ШО поворота99
3.3.2. Алгоритм нелинейной фильтрации 104
3.3.3. Результаты оценки вектора состояния 106
3.4. Одновременное оценивание состояния и параметров ЭМС поворота экскаватора ЭШ-15/90 108
3.4.1. Расширенная математическая модель ЭМС поворота 108
3.4.2. Алгоритм параметрической идентификации 114
3.4.3. Результата оценивания и идентификации 120
3.5. Выводы по главе 3 132
4. ТОЧНОСТЬ И ОПТИМАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭКСКАВАТОРОВ 134
4.1. Постановка задачи 134
4.2. Ковариационная матрица ошибок и совместные доверительные области оценок параметров 138
4.2.I.. Ковариационная матрица 138
4.2.2. Совместные доверительные области оценок па раметров 144
4.2.2.1. Скалярное измерение 145
4.2.2.2. Векторное измерение 145
4.2.2.3. Случай идентификации двух параметров 146
4.3. Оценка точности и оптимальное планирование эксперимента 148
4.3.1. Оценка точности 149
4.3.2. Оптимальное планирование эксперимента 150
4.4. Функции чувствительности 152
4.4.1. Раочет функций чувствительности для ЭМС поворота экскаватора ЭШ-15/90 157
4.5. Оптимальное планирование параметрической идентификации ЭМС поворота экскаватора ЭШ-15/90 162
4.5.1. Случай идентификации одного параметра поодному или двум измерениям (г = I;m = I;
пг = 2) 163
4.5.2. Случай идентификации двух параметров (t = 2; m = I; m= 2) д 167
4.5.2.1. Случай идентификации жесткости с, и демпфирования V электродвигателя . 170
4.6. Выводы по главе 4 179
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . 182
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . 186
ПРИЛОЖЕНИЕ 197
