Master’s student of the Department of Mechanics and Control Processes, Academy of Engineering
магистрант кафедры механики и процессов управления, инженерная академия
PhD student of the Department of Mechanics and Control Processes, Academy of Engineering
аспирант кафедры механики и процессов управления, инженерная академия
PhD in Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Mechanics and Control Processes, Academy of Engineering, RUDN University; Associate Professor of the Department of Automatic Control Systems, Bauman Moscow State Technical University
кандидат технических наук, доцент кафедры механики и процессов управления, инженерная академия, Российский университет дружбы народов; доцент кафедры автоматических систем управления, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
The precise synchronization of the main drive shaft and the driven shaft of a screw conveyor is a critical industrial task, upon which the overall operability of the screw conveyor depends, as well as the maintenance of the drive shafts, sprockets, and belt in a functional state. This study presents a comparative analysis of the experimental application and simulation results of a PID controller for synchronizing the rotation of two shafts using incremental encoders and frequency converters. Modern methods of automated control systems are adopted as the methodological basis of the research, including the adjustment of parameters for frequency converters and PID controllers, and the digital processing of encoder signals. The objective of the study is to compare the accuracy and dynamic characteristics obtained during the simulation phase with the results obtained from the real system. The research task is to develop a mathematical model of the system, tune optimal PID controller parameters for both the mathematical model and the real system, and analyze the resulting discrepancies between the data, identifying their causes. As a result of the study, a mathematical model of the synchronization system was developed, optimal PID controller parameters were determined, the main factors causing discrepancies between simulation and the real system operation were analyzed, and recommendations were formulated to improve its accuracy.
Точная синхронизация вала основного двигателя и вала приводного языка спирального транспортера является важной задачей в промышленности, где от нее зависит работоспособность спирального транспортера в целом, а также сохранение приводных валов, звезд и ленты в работоспособном состоянии. Представлен сравнительный анализ экспериментального применения и результатов моделирования ПИД-регулятора для синхронизации вращения двух валов с использованием инкрементальных энкодеров и управляемых преобразователями частоты. В качестве методологической базы исследования использованы современные методы управления автоматизированных систем управления, включая настройку параметров преобразователей частоты и ПИД-регулятора и цифровую обработку сигналов энкодеров. Цель исследования - провести сопоставление точности и динамических характеристик, полученных на этапе моделирования, с результатами, полученными на реальной системе. Задача исследования - разработать математическую модель системы, настроить оптимальные параметры ПИД-регулятора как для математической модели, так и для реальной системы и изучить полученные расхождения между данными, выявив их причины. По итогам исследования разработана математическая модель системы синхронизации, определены оптимальные параметры ПИД-регулятора, проанализированы основные факторы, вызывающие расхождения между симуляцией и реальной работой системы, и сформулированы рекомендации для повышения ее точности.