Badania układu sterowania aktywnego eliminatora drgań systemu O-PS

• Autorzy: Chodźko M. , Parus A. , Domek S. , Marchelek K.

Warianty tytułu

EN

Investigations of control system of active damper in machine tool-cutting process system

• Konferencja: Modelowanie w mechanice. Sympozjon PTMTS (43 ; 9-13.02.2004 ; Gliwice, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki prac, nad zastosowaniem sterowanego eliminatora drgań w podnoszeniu wibrostabilności systemu O-PS. W wyniku badań identyfikacyjnych opracowano jego model symulacyjny w środowisku Matlab/Simulink, uwzględniający właściwości układu MDS oraz procesu skrawania. W pracy zawarto ocenę skuteczności zaproponowanej strategii sterowania zmianami zastępczej sztywności zastosowanego sterowanego eliminatora drgań w zwiększeniu wibrostabilności systemu O-PS.

EN

There is a lot of known practical methods of counteracting chatter in dynamic MT-CP (machine tool - cutting process) system. One of them is a method, which is based on assumption, that it is possible to shape the vibrostability of MT-CP system by the addition of structural active substructures [5,11]. The paper presents results of investigations, that are the continuation of work on the effectiveness of applying tunable damper to reducing chatter in MT-CP system. Considered damper, added to primary structure of MDS (mass-damping-spring) system use the force, generated by electromagnetic device which is a integral part of damper, to change it's stiffness. This approach assures proper damper tuning to present frequency of vibrations. Conducted, preliminary simulations and experimental results proved that thesis. Primary aim of the presented paper was to work out a reliable model of MT-CP system, which takes into consideration properties of cutting process and dynamic behavior of the electromagnetic device. Presented model had to allow the synthesis of control algorithm. Secondary aim was estimation of efficiency of chosen strategies of control of changeable stiffness of damper, by computer simulations. The identification experiments were conducted and the FRF's of chosen elements of MDS system were obtained. Electrical parameters and static characteristic of electromagnetic device are obtained. Results of these investigations were the base to built up a reliable simulation model in Matlab/Simulink notation. This model and formulated criterion of estimation was used for the analysis of proposed algorithms of control. Obtained results can be useful to draw up the guidelines of project of practical control system.

Słowa kluczowe

PL

eliminator drgań; drgania; MATLAB/Simulink

EN

MATLAB Simulink; vibration eliminator; vibration

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Stosowanej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2004
• Tom: z. 23
• Strony: 75--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Chodźko M.

• Instytut Technologii Mechanicznej, Politechnika Szczecińska

autor

Parus A.

• Instytut Automatyki Przemysłowej, Politechnika Szczecińska

autor

Domek S.

• Instytut Automatyki Przemysłowej, Politechnika Szczecińska

autor

Marchelek K.

• Instytut Technologii Mechanicznej, Politechnika Szczecińska

Bibliografia

• [1] Alter D. M., Tsao T. C. (1994): Stability in Turning Process with Actively Contro i led Linear Motor Feed Drives. ASME Journal of Engineering for Industry 116, pp. 298-307.
• [2] Chodźko M., Pajor M. (2003): Weryfikacja skuteczności aktywnego eliminatora drgań w przeciwdziałaniu drganiom samowzbudnym, Zeszyty Naukowe. Katedry Mechaniki Stosowanej, nr 20, Wisła.
• [3] Chodźko M., Powała B. (2003): Analiza Położenia Biegunów Jako Metoda Oceny Wibrostabilności Systemu Obrabiarka - Proces Skrawania, VIII Szkoła Analizy Modalnej, Kraków.
• [4] Esma S., Marui E. (2000): Suppression of Chatter Vibration of Boring Tools using Impact Dampers. International Journal óf Machinę Tools and Manufacture 4, pp. 1141-1151.
• [5] Jemielniak K., Widota A. (1984): Suppression of Self-excited Vibration by the Spindle Speed Variation Method. International J. of Machinę Tool Design and Research 24, pp. 119-120.
• [6] Kaczorek T. (1993): Teoria wielowymiarowych układów dynamicznych liniowych Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1993.
• [7] Kruszewski J., i inni 1975: Metoda sztywnych elementów skończonych. Warszawa, Arkady.
• [8] Kucera L. (1997): Robustness of Self-Sensing Magnetic Bearing. Magnetic Bearings Industrial Conference, Alexandria, USA.
• [9] Mizuno T., Araki K. (1998): Active Dynamie Vibration Absorber with Automatic Frequency Tracking. Tranaction Japan Society of Mechanical Engineers, Series C, Vol. 41, No. 3. pp. 378-383.
• [10] Mizuno T., Moriya M., Araki K. (1995): Robust Disturbance Cancelation in an Active Dynamie Vibration Absorber System. Control Engineering Practice, VoL 3, No. 6. pp. 773-781.
• [11] Smith S., Tłusty J. (1992): Stabilizing Charter by Automatic Spindle Speed Regulation. Annals ofCIRP 41(1), pp. 433-436.
• [12] Tarng Y.S., Kao Y.J., Lee E.C. (2000): Chatter Suppression in Tuming Operations with a Tuned Vibration Absorber. Journal of Materiał Processing Technology 105, pp. 55-60.
• [13] Tomków J. (1997): Wibrostabilność obrabiarek. Komputerowe Wspomaganie Obliczeń i Badań Doświadczalnych. WNT Warszawa, ISBN 83-204-2274-4.