792
.pdf
|
|
|
|
n(t) |
|
|
x(t) |
|
|
z(t) |
+ |
|
y(t) |
(t) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
Рисунок 1.7. |
Модель объекта |
|||||
Задача статистической |
идентификации |
динамического |
||||
объекта заключается в определении оценки |
(t) ИПФ (t) по |
|||||
результатам наблюдений за сигналами x(t) и y(t) (рисунок 1.7).
|
|
|
|
n(t) |
|
x(t) |
|
|
z(t) |
+ |
y(t) |
(t) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
(t) |
|
||
|
Получение |
|
|||
|
оценки ИПФ |
|
|
||
|
|
(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1.8. Статистическая идентификация динамического объекта
Определение искомой ИПФ из уравнения (1) сопряжено со значительными погрешностями вследствие неточности регистрируемых сигналов, обусловленной помехами и измерительными ошибками, сложностью аппроксимации сигналов аналитическими выражениями.
Для повышения качества восстановления ИПФ необходима предварительная обработка сигналов. Аналитически это условие означает следующее. Пусть случайные сигналы на входе объекта идентификации центрированы, тогда, умножая левую и правую части уравнения (1) на x(t- ) и осредняя результат, получаем
41
|
|
|
M x t n t , |
M x t y(t) M |
r x t x t r d |
||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
где M – оператор математического ожидания; n(t) – приведенная к выходу помеха, не коррелированная со входным сигналом.
Учитывая коммутативность операции определения математического ожидания и интегрирования, получаем
|
|
|
|
|
|
|
M x t y t M x t x t d |
||
|
|
|
|
0 |
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
d . |
R |
xy |
R |
xx |
|
|
0 |
|
||
|
|
|
|
|
(1.2)
Уравнение (2) представляет собой запись известного уравнения Винера-Хопфа и связывает искомую ИПФ с корреляционной функцией входного сигнала RXX( ) и взаимной корреляционной функцией входного и выходного сигналов RXY( ) идентифицируемого объекта.
ИПФ, определяемая из уравнения Винера-Хопфа, оптимальна по критерию минимума среднеквадратической ошибки
M{[y t y0 t ]2} min .
При реализации случайных сигналов они регистрируются на конечных интервалах наблюдения TH , а линейная система с бесконечной памятью аппроксимируется системой с конечной памятью, поэтому бесконечный верхний предел в уравнении (1.2), исходя из физических соображений, заменяют на конечный Tw , такой, что для всех > T ( ) 0. Это утверждение справедливо для физически реализуемых систем, у которых
Rxx d при T .
Tw
42
С учетом сказанного основное уравнение статистической идентификации принимает вид
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
d . |
R |
xy |
R |
xx |
||
|
|
0 |
|
||
|
|
|
|
|
(1.3)
При непараметрической идентификации динамических объектов решение уравнения Винера-Хопфа получают в виде последовательности значений ИПФ. Наиболее часто применяют численные методы решения уравнения (1.3) во временной и частотной областях.
Назначение отдельных блоков программы следующие:
блок 1 |
– ввод исходных данных; |
||||
блок 2 |
– чтение массива x ,i 1, L из файла “DD1.PAS”; |
||||
|
|
|
i |
||
|
|
|
|
||
блок 3 |
– вычисление массива wi ,i 0, N 1; |
||||
блок 4 |
– вычисление z |
k |
, k 1, L по формуле |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N 1 |
||
|
zk |
i xk i . |
|||
|
|
|
i 0 |
||
блок 5 – формирование с помощью датчика псевдослучайных чисел массива ni ,i 1, L , где ni n(ti ), ti i t, случайных чисел массива ni ,i 1, L , где ni n(ti ), ti i t;
блок 6 |
– формирование массива yk zk nk , k 1, L; |
блок 7 |
– вычисление RXY(i) по формуле (11); |
блок 8 |
– вычисление RXX(i,j) по формуле (12); |
блок 9 |
– определение W; |
блок 10 – вычисление , z , n , sy;
блок 11 – запись результатов расчета по программе ident
вфайл “DD1.PAS”.
Втаблице 1.4 – приведены варианты заданий.
43
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.4 |
|
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ИПФ динами- |
1 |
|
|
2 |
3 |
|
4 |
||||||
ческого объ- |
|
|
|
||||||||||
екта ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
N |
|
26 |
|
|
|
|
|
26 |
|
26 |
|
26 |
|
t |
|
0,2 |
|
|
|
|
0,2 |
|
0,2 |
|
0,2 |
||
L |
|
500 |
|
|
|
|
500 |
|
500 |
|
500 |
||
sy |
|
0,01 |
|
|
|
|
0,01 |
|
0,01 |
|
0,01 |
||
|
e0,8 sin 1,118 |
; |
|
2 |
0,78e0,58 0,29e5,8 ; |
||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 5 e |
6e |
2 ; |
|
|
4 |
e0,8 cos 1,118 . |
||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Построить график зависимости
500 и при L = 1000.
|
|
f |
(S |
y |
) |
|
1 |
|
|
при L =
2.Оформить отчет по практической работе.
Содержание отчета
1.Цель работы.
2.Краткие теоретические сведения.
3.Исходные данные.
4.Графики истинной и восстановленной функции динамического объекта при L = 500, Sy = 0,01.
5. Графики зависимости
1000.
|
|
|
|
|
f |
(S |
y |
) |
1 |
|
|
при L = 500 и при L =
1.2Характеристика лесопильно-деревообрабатывающих машин по степени механизации и автоматизации
Механизация деревоперерабатывающих предприятий является актуальной задачей в современных условиях. В настоящее время более 40% на лесной бирже составляет тяжелый физический труд. Древесина поступает на предприятия автомобильным, железнодорожным и водным транспортом (рисунок 1.9).
44
Рисунок 1.9. Транспортировка древесины на деревоперерабатывающие предприятия
В дальнейшем, распиленная на чураки, древесина поступает на дальнейшую обработку с помощью грузоподъемных механизмов (рисунок 1.10).
Рисунок 1.10. Погрузка древесины
По виду и степени механизации различают механизированные, гидрофицированные, пневматические, полумеханизированные и полностью механизированные станки.
У полумеханизированиых станков механизировано только главное рабочее движение (например, станки с ручной подачей). Станки, у которых механизированы основные и вспомогательные приемы, но отсутствует автоматическое управление, называются полностью механизированными или частично механизированными, если механизирована только часть этих приемов.
45
По степени автоматизации различают полуавтоматы и автоматы: однооперационные и многооперационные.
У полуавтоматов часть, а у автоматов все главные и вспомогательные цикловые операции автоматизированы, т. е. выполняются механически, в определенной последовательности и форме, в зависимости от средств автоматического управления.
Полуавтоматами также называют цикловые станки, выполняющие автоматически комплекс операций только в пределах одного цикла.
При объединении станков в линии с автоматическим общим управлением формируется автоматическая линия станков или система машин.
Лесопильные линии состоят из множества разных станков, производящих распиловку бревна и прочие комплексные мероприятия по обработке пиломатериала. В зависимости от конечного продукта в состав линии может входить брусующий станок, многопильный станок, оборудование по производству тарной доски, станки для отделения горбыля от бруса или переработке тонкомера, горбыльный и кромкообрезной станок. Вся эта совокупность оборудования обеспечивает бесперебойную работу производств по переработке древесины и бруса различного диаметра и создаёт высокую производительность. К главному оборудованию, необходимому для лесопильного производства причисляют: лесопильные рамы, круглопильные станки различных видов, вертикальные и горизонтальные ленточные станки, а также фрезерно-брусующие устройства.
В связи с многообразием вырабатываемой пилопродукции, перерабатываемого сырья и применяемого оборудования лесопильные поточные линии специализируются по следующим признакам:
- по назначению и степени обработки пиломатериалов —
линии выработки обрезных длинномерных пиломатериалов
46
экспортных или внутрисоюзного потребления; линии выработки необрезных пиломатериалов; линии выработки пиломатериалов специального назначения (радиальной и тангентальной распиловки и т. п.); линии выработки обрезных и необрезных пиломатериалов;
-по размерам, качеству и породам сырья — линии распиловки крупномерного, среднего и тонкомерного сырья (по диаметрам); линии распиловки длинномерного и короткомерцого сырья (по длинам); линии распиловки стандартного или низкокачественного сырья; линии для распиловки хвойного и лиственного сырья;
-по способам распиловки сырья — линии распиловки сырья с брусовкой, вразвал и специальными способами;
-по типу головного бревнопильного оборудования — лесопильные потоки рамные, ленточнопильные, круглопильные, фрезерно-пильные, смешанные.
В зависимости от мощности лесопильного цеха он может иметь несколько поточных линий, каждая из которых должна быть специализирована по указанным признакам. В специализированных потоках обеспечиваются благоприятные условия для механизации и автоматизации производственных процессов.
Принцип построения потоков в лесопильном цехе должен основываться на следующих положениях:
1. Технологические операции должны быть размещены последовательно по ходу технологического процесса. Петлеобразное движение лесоматериала и пересечение путей его движения должны быть из потока исключены.
2.Пути перемещения лесоматериала в процессе его обработки должны быть наименьшими, но отнюдь не за счет создания «узких» мест в потоке. Расстояние между станками вдоль поточной линии должно быть равно примерно двойной длине бревен, т. е. 12...13 м.
47
3.Поток должен предусматривать целесообразное чередование продольного и поперечного перемещений лесоматериала для лучшего использования площади цеха.
4.По ходу потока должно быть предусмотрено ступенчатое понижение уровня пола, чтобы при перемещении лесоматериала можно было использовать его силу тяжести.
5.Все технологические и транспортные операции должны быть согласованы по скорости и производительности.
6.Отходы следует убирать в местах их образования или в непосредственной близости от них.
Пример полуавтоматической линии механизированной сортировки лущеного шпона показан на рисунке 1.11. Организация участка сушки и сортировки на примере сортировки шпона показана на рисунке 1.12.
Рисунок 1.12. Схема организации участка сушки и сортировки шпона
48
Практическая работа 1.2. Нормализация и унификация размеров деталей из древесины при внедрении механизации и автоматизации
Целью работы является нормализация и унификация размеров деталей из древесины при внедрении механизации и автоматизации.
Изучаемые вопросы
1.Стандартизация и сертификация изделий из древе-
сины.
2.Нормализация – разработка нормального ряда и предположительных размеров для сокращения количества деталей.
3.Унификация – приведение нескольких деталей к одинаковым размерам.
4.Система допусков и посадок.
В обеспечении технологической рациональности и преемственности конструкций и основных показателей большой эффект дают унификация и стандартизация деталей, узлов и агрегатов деревоперерабатывающих машин и оборудования.
Унификация изделий – многократное применение в конструкциях одних и тех же элементов, благодаря чему:
1)сокращается номенклатура деталей;
2)уменьшается стоимость изготовления;
3)упрощаются эксплуатация и ремонт;
4)сокращается номенклатура обрабатывающего мерительного и монтажного инструмента и приспособлений.
Кроме деталей, узлов и агрегатов, унифицируются: посадочные сопряжения; резьбовые, шпоночные и шлицевые соединения; зубчатые зацепления; фаски и галтели;
марки и сортаменты материалов и электродов; типоразмеры крепежных деталей; подшипники и т. д.
Унификация оригинальных деталей и узлов может быть внутренней – в пределах данного изделия (элементы цепных и
49
зубчатых передач, муфты и т. д.) и внешней – заимствование деталей с иных машин данного или смежного завода (редукторы, цилиндры, элементы гидро- и пневмооборудования и т. д.).
Стандартизация регламентирует: единицы физических величин, термины и обозначения, требования к продукции и производственным процессам, требования, обеспечивающие безопасность людей и сохранение материальных ценностей.
Из стандартных деталей, унифицированных узлов и покупного оборудования компонуют машины:
-с одинаковым рабочим процессом, но с различными размерами и производительностью;
-одинакового назначения, но с различными параметрами рабочего процесса (давление, вакуум, расход, температура);
-различного назначения и с разным рабочим процессом; Номенклатура и число объектов производства сокраща-
ются за счет: создания параметрических рядов машин с рациональными интервалами между ними; расширения универсальности машин; использования закладываемых резервов развития по мере роста потребностей народного хозяйства.
Параметрическими называют ряды машин одинакового назначения с регламентированными для конструкции показателями и градацией этих показателей.
Различают виды параметрических рядов: размерно-по- добные (или размерные), типоразмерные и смешанные ряды.
Воснову первого положен единый тип машины, градации изменения ее размеров получают при сохранении геометрического подобия модификаций ряда.
Втипоразмерном ряду для каждой градации установлен свой тип машин со своими размерами. Смешанный ряд отличается тем, что в нем некоторые модификации выполняют однотипными и геометрически подобными, другие же на основе других типов.
50