В области автоматизированного электропривода выделен специальный класс автоматических систем - воспроизведения движений (СВД) промышленных и специальных модулей со сложной кинематической структурой. Приведены матричные уравнения, позволяющие выполнить кинематический анализ манипуляционных систем (МС) таких модулей. Рассмотрены линейные преобразования однородных координат при переходе от одной прямоугольной системы координат к другой. Получена матрица преобразования однородных координат. Для многозвенных МС выведены основные уравнения для кинематических сочленений типа вращения и переноса. Предложены методы решения задач кинематики о положении рабочего органа, использующие однородные преобразования. Приведены примеры аналитического решения прямой и обратной задач кинематики для промышленных роботов с кинематическими парами 5-го класса. Рассмотрены основные принципы планирования и некоторые оптимизационные алгоритмы построения программных траекторий движения МС промышленных модулей СВД.

Приведена теория синтеза многоканальных итерационных систем управления, в которых воспроизведение движений осуществляется последовательными приближениями - итерациями, что позволяет получать точность, недостижимую в одноканальных системах. Рассмотрены основные принципы построения и свойства многоканальных итерационных систем, промышленные модули систем воспроизведения движений, кинематика манипуляционных систем, а также итерационные структуры систем управления и конструкции исполнительных устройств.

Синтезирован равноточный алгоритм построения итерационных многомерных воспроизводящих систем автоматического управления с однородными взаимосвязанными входными координатами. Рассмотрен вариант структурной схемы равноточной итерационной N-канальной системы, реализующий синтезированный алгоритм.

The equal-precision algorithm of building the iterative type multivariable reproductive control systems with homogeneous correlated input coordinates is synthesized. The structure diagram variant of the equal-precision iterative type N-channel controlsystem that realizes the synthesized algorithm, is considered.

Розглянуто екстремальні характеристики показника ефективності та закони самонастроювання смуги пропускання другого, точного, каналу ітераційної двоканальної системи керування за умови змінювання інтенсивності випадкових завад у каналах.

Рассмотрено влияние неслучайной составляющей полезного сигнала на точность итерационной двухканальной воспроизводящей системы с эталонной настройкой каналов управления при случайных возмущениях. Графически определен закон самонастройки полосы пропускания второго, компенсирующего, канала на максимально возможную точность работы системы при изменении характеристик входных возмущающих воздействий.

Проаналізовано результати хірургічного лікування 47-ми пацієнтів зі сколіотичною деформацією хребта з використанням оригінальної методики, що включає резекцію реберного горба, остеосинтез хребта апаратом зовнішньої транспедикулярної фіксації з подальшою корекцією деформації демпферними пристроями і розклинювальний передній спондилодез. Розроблена методика демпферної корекції сколіотичної деформації хребта дозволяє досягти стійкого позитивного клінічного ефекту у коротші строки без ризику прогресування кіфотичного компонента.

Рассмотрены кинематические схемы двухдвигательных линейных исполнительных устройств и структурные схемы соответствующих двухканальных электроприводов механизмов подач высокой точности. Приведены динамические и точностные характеристики, позволяющие оценить эффективность предлагаемых двухдвигательных электроприводов.

Розглянуто кінематичні схеми дводвигунних лінійних виконавчих пристроїв та структурні схеми відповідних двоканальних електроприводів механізмів подач високої точності. Наведено динамічні та точні характеристики, які дозволяють оцінити ефективність запропонованих дводвигунних електроприводів.

The kinematical charts of two-motor progressive final-control-device and corresponding structures of high precision two-channel linear synchronous feeds electric drives are considered. Dynamic characteristics for estimation of efficiency such two-motor servosystems are given.

Раскрыто понятие об идентификационном эксперименте. Приведен общий вид математических моделей и их связь с устойчивостью стационарного линейного объекта. Описан общий вид математических моделей и их связь с устойчивостью стационарного линейного объекта. Внимание уделено построению идентификационных систем линейных уравнений. Изложена последовательность перебора аппроксимирующих структур.

Рассмотрен эффективный алгоритм вычисления интегральных квадратичных функционалов качества линейных непрерывных систем методом рекуррентных уравнений К. Острема. В качестве примера приведен расчет и анализ дисперсий ошибок следящей системы с заданным оператором.

В рамках решения проблемы повышения точности воспроизведения задающих воздействий рассмотрен эффективный неравноточный итерационный алгоритм построения многоканальных систем управления. Сформулирован метод эталонных операторов каналов. Приведены соотношения для ошибок и структурные схемы неравноточной итерационной двухканальной воспроизводящей системы.

Рассмотрены кинематическая схема и математическая модель механической части, функциональная и структурная схемы системы управления комбинированного трехканального следящего электропривода подачи для тяжелого металлорежущего станка особо высокой точности модели 24К70АФ4. Приведены результаты компьютерного моделирования электродинамических и точностных характеристик, позволяющие оценить эффективность предлагаемого высокоточного электропривода.

Рассмотрены кинематическая схема и математическая модель движения приводного механизма, функциональная и структурно-алгоритмическая схемы квазиитерационной двухканальной системы управления дифференциального электропривода с типовой настройкой каналов применительно к подаче рабочего органа металлорежущего станка. Приведены результаты компьютерного моделирования электродинамических и точностных характеристик. Показаны преимущества в быстродействии и точности управления предлагаемой двухканальной системы по сравнению с традиционной одноканальной системой управления электропривода подачи. Преимущества в быстродействии двухканального электропривода из-за малой мощности дополнительного (точного) канала управления могут быть реализованы только в зоне малых и, частично, средних перемещений рабочего органа.

Приведена упрощенная схема конструкции двухдвигательного безредукторного механизма подачи с вращающейся ходовой гайкой для итерационного двухканального электропривода подачи рабочего органа металлорежущего станка модели 24К60АФ4. Рассмотрены результаты компьютерного моделирования динамических и точностных характеристик, позволяющие оценить эффективность предлагаемого двухканального электропривода.

Наведено спрощену схему конструкції дводвигунного безредукторного механізму подачі з обертовою ходовою гайкою для ітераційного двоканального електропривода подачі робочого органу металорізального верстата моделі 24К60АФ4. Розглянуто результати комп'ютерного моделювання динамічних і точнісних характеристик, які дозволяють оцінити ефективність запропонованого двоканального електропривода.

Simplified diagram of construction of two-motor feed mechanism without reducer with a rotating sliding nut for iterative two-channel electric drive of feed of working apparatus of metal-cutting machine tool of model 24K60AF4 is shown. The results of computer modeling of dynamic and accuracy characteristics, which allow to estimate the effectiveness of the proposed two-channel drive are considered.

Предложен вариант упрощенной схемы конструкции механизма подачи с вращающейся ходовой гайкой (ВХГ). Получены кинематическая схема и математическая модель движения соответствующего двухканального электропривода подачи, построенного по итерационному принципу на базе двухдвигательного безредукторного приводного механизма с ВХГ. Применительно к электроприводу подачи металлорежущего станка особо высокой точности модели 24К60АФ4 рассмотрены функциональная и структурно-алгоритмическая схемы итерационной двухканальной системы управления приводом с типовой настройкой каналов и дополнительным управлением ВХГ. Выполнен расчет и последующий учет компенсаторов негативного динамического взаимовлияния каналов по нагрузке. Приведены результаты сравнительного анализа динамических и точностных показателей качества предлагаемого высокоточного двухканального электропривода.

При создании итерационных многоканальных следящих электроприводов высокого качества необходимо обеспечить автономность настройки и функционирования их каналов управления. Для осуществления условий автономности каналов управления многоканальных дифференциальных электроприводов подачи станков могут быть применены компенсирующие перекрестные связи между каналами. Рассмотрены кинематическая схема и математическая модель движения двухканального дифференциального электропривода подачи, построенного по итерационному принципу. Построены и рассчитаны перекрестные связи, компенсирующие динамическое взаимовлияние между каналами по нагрузке (компенсаторы динамического взаимовлияния каналов) в таком двухканальном электроприводе с подчиненной настройкой. Применительно к электроприводу механизма подачи станка модели ИР800ПМФ4 получена структурно-алгоритмическая схема двухканальной системы управления привода, учитывающая подключение компенсаторов динамического взаимовлияния каналов. Приведены результаты сравнительного анализа показателей качества динамических и точностных характеристик предлагаемого двухканального и аналогичного одноканального привода подачи, применяемого на станках рассматриваемого типа. Методом компьютерного моделирования выполнена оценка эффективности применения компенсирующих перекрестных связей между каналами. Показана не только принципиальная необходимость, но и потенциальная эффективность применения компенсаторов динамического взаимовлияния каналов по нагрузке для повышения качества работы двухканальных дифференциальных электроприводов подачи как с оптимизированной (стандартной), так и с нсоптимизированной (нестандартной) подчиненной настройкой каналов.

Предложен вариант упрощённой схемы конструкции трёхдвигательного дифференциального механизма подачи с перенастраиваемым повышающим редуктором для трёхканального электропривода подачи, построенного по итерационному принципу. Разработаны кинематическая схема и математическая модель установившегося движения соответствующего нагруженного итерационного трёхканального дифференциально-редукторного электропривода подачи с перенастраиваемым повышающим редуктором. Построены и рассчитаны компенсаторы динамического взаимовлияния каналов по нагрузке в таком трёхканальном приводе. Применительно к электроприводу механизма подачи станка модели ИР1600МФ4 получена структурно-алгоритмическая схема трехканальной системы управления, учитывающая подключение компенсаторов взаимовлияния каналов. Конкретизация математической и компьютерной моделей выполнена применительно к моделированию движений двух- и трёхканального дифференциально-редукторного электропривода подачи с подчинённой настройкой каналов, предназначенного для перемещения инерционного рабочего органа станка в режиме фрезерования. Приведены сравнительные результаты компьютерного моделирования временных и частотных характеристик предлагаемого многоканального привода. Сравнение производилось с аналогичными по назначению, но различными по быстродействию современными одноканальными безредукторными электроприводами подачи, традиционно применяемыми на металлорежущих станках. Показано, что в компенсированном двух- и трёхканальном электроприводе по сравнению даже с широкополосным одноканальным асинхронным приводом подачи с частотно-токовым векторным управлением может быть достигнуто существенное повышение не только динамической точности управления, но и быстродействия практически во всем диапазоне перемещений. Установлено, что трехканальный электропривод с перенастраиваемым повышающим редуктором потенциально обеспечивает уровень качества управления подачей, недостижимый не только с помощью соответствующих традиционных одноканальных приводов различных типов, но и с помощью аналогичного по построению двухканального дифференциально-редукторного электропривода подачи.