Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00454 AP25795931-KC-25 0125РК00318
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 9874877.22 AP25795931
Name of work
Оптимизация работы кривошипного пресса через автоматизированные системы управления и современные методы моделирования
Type of work Source of funding Report authors
Applied Бауржан Ақерке Бауржанқызы
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт механики и машиноведения имени академика У.А. Джолдасбекова"
Abbreviated name of the service recipient РГП на ПВХ ИММаш
Abstract

MPC-управление и энергосберегающая стратегия для гибридного кривошипного пресса.

Гибридті қосиінді пресс үшін MPC-басқару және энергия үнемдеуші стратегия.

Разработать интеллектуальное управление, которое позволит оптимизировать энергию цикла и повысить точность формообразования, также дать возможность балансировать между производительностью и энергосбережением без усложнения конструкции.

Цикл энергиясын оңтайландыруға және қалып түзілу дәлдігін жоғарылатуға, сондай ақ конструкцияны қиындатпай өнімділік пен энергия үнемдеуді теңгеруге мүмкіндік беретін интеллектуалды басқаруды әзірлеу.

методы математического моделирования задач оптимизации работы кривошипного пресса; современные численные методы информационных технологии; пакеты символьных вычислений для численного моделирования и визуализации технологических процессов; теория оптимального управления, вариационные методы.

қосиінді престің жұмысын оңтайландыру мәселелерін математикалық модельдеу әдістері; ақпаратты технологияның заманауи сандық әдістері; технологиялық процестерді сандық модельдеу және визуализациялау; вариациялық әдістер.

Міндеттерді орындау барысында алынған деректер негізінде Python 3 бағдарламалық қамтамасыз ету жазылды. Аппаратурамен өзара әрекет ету PyModbus кітапханасымен қамтамасыз етілді, ал визуализация — PySide6 GUI арқылы жасалды. Бағдарламаның үш қосымшасы бар: • Main - қозғалтқыштың жылдамдығы мен бағытын басқару; • Settings - қосу параметрлері мен диагностика; • Help - нұсқаулықтар мен баптаулар. Басқару блоктарының өзара әрекет етуінің құрылымдық сызбасы: пайдаланушы → интерфейс (GUI) → датчик деректерін өңдеу → MPC-жоспарлаушы → жетек регуляторлары → кері байланыс.

На основе данных полученных в процессе выполнения задач было написано программное обеспечение на Python 3. Взаимодействие с аппаратурой обеспечивалось библиотекой PyModbus, а визуализация — через PySide6 GUI. Программа содержит три вкладки: • Main - управление скоростью и направлением двигателей; • Settings - параметры подключения и диагностика; • Help - инструкции и настройки по умолчанию. Cтруктурная схема взаимодействия блоков управления: пользователь → интерфейс (GUI) → обработка данных датчиков → MPC-планировщик → регуляторы приводов → обратная связь. Виртуальные испытания подтвердили корректность предсказательного управления.

Модель предсказания формируется на основе линеаризованных уравнений движения семизвенного механизма и идентифицированных параметров привода. Для учёта изменяемой толщины листа используется адаптивный параметр нагрузки. Такая постановка задачи позволяет не только корректировать профиль хода в зависимости от текущей толщины и жёсткости заготовки, но и динамически перераспределять энергетические потоки между приводами.

Болжау моделі жетектің жеті буынды механизмінің сызықты қозғалыс теңдеулері мен идентификацияланған параметрлерінің негізінде қалыптасады. Табақтың өзгертілетін қалыңдығын есептеу үшін жүктеменің адаптивті параметрі пайдаланылады. Мәселені осылай қою дайындаманың ағымдағы қалыңдығы мен қаттылығына байланысты жүріса профилін түзетіп қана қоймай, сондай ақ жетектердің арасындағы энергиялық ағынды динамикалық үлестіруге мүмкіндік береді.

Предложенная MPC-система обеспечивает интеллектуальное управление гибридным кривошипным прессом, позволяя оптимизировать энергию цикла и повысить точность формообразования. Внедрение предсказательной логики делает возможным баланс между производительностью и энергосбережением без усложнения конструкции.

Ұсынылған MPC-жүйе цикл энергиясын оңтайландырып және қалып түзілу дәлдігін жоғарылата отырып, гибридті қосиінді престі интеллектуалды басқаруды қамтамасыз етеді. Болжау логикасын енгізіу конструкцияны қиындатпай өнімділік пен энергия үнемдеудің арасында теңгерімді қамтамасыз етеді.

Виртуалды сынаулар болжау басқарудың дұрыстығын растады. MPC-режим кезінде: -сервожетектің шекті моментінің 35 %-ға төмендеуі; -циклдың шекті энергиясының 32 %-ға төмендеуі; -дайындама қалыңдығы ±0.5 мм тербелгенде ползун траекториясының тұрақталуы; -төменгі өлі нүкте маңайында резонансты дірілдің болмауы бақыланды.

При MPC-режиме наблюдалось  уменьшение пикового момента сервопривода на 35 %;  снижение удельной энергии цикла на 32 %;  стабилизация траектории ползуна при колебаниях толщины заготовки ±0.5 мм;  отсутствие резонансных вибраций вблизи НМТ.

Машиностроение, исследовательские институты, лаборатории, образовательные, программы в ВУЗ.

Машинажасау, зерттеу институттары, лабораториялар, ЖОО білім беру бағдарламалары.

UDC indices
681.51
International classifier codes
55.00.00;
Key words in Russian
Кривошипный пресс; автоматизация; система управления; искусственный интеллект; механическое моделирование;
Key words in Kazakh
Иінді пресс; автоматтандыру; басқару жүйесі; жасанды интеллект; механикалық модельдеу;
Head of the organization Уалиев Заир Гахипович Доктор технических наук / профессор
Head of work Бауржан Ақерке Бауржанқызы / Нет