УДК: 631.362

DOI: https://doi.org/10.36887/2415-8453-2024-2-18

Антощенков Роман Вікторович,
доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри мехатроніки, безпеки життєдіяльності та управління якістю Державного біотехнологічного університету
(Харків, Україна)
https://orcid.org/0000-0003-0769-7464
Свіргун Володимир Петрович,
кандидат технічних наук, професор кафедри підйомно-транспортних машини і обладнання Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» (Харків, Україна)
https://orcid.org/0000-0001-5413-9428
Свіргун Ольга Анатоліївна,
кандидат технічних наук, доцент кафедри надійності та міцності машин і споруд ім. В.Я. Аніловича Державного біотехнологічного університету (Харків, Україна)
https://orcid.org/0000-0001-6069-8269
Свіргун Валентин Володимирович,
аспірант кафедри мехатроніки, безпеки життєдіяльності та управління якістю Державного біотехнологічного університету (Харків, Україна)
https://orcid.org/0000-0002-3024-3252

У роботі наведено результати досліджень впливу похибки основних параметрів мостового крана на якість оптимального керування. В основі концепції оптимального керування покладено принцип максимуму Л.С. Понтрягіна, коли мета досягається перемиканням керування розгін-гальмування точки підвісу вантажу за певним алгоритмом. Розроблена програма, яка генерує оптимальні закони керування для конкретного крана. Ця програма може бути використана для будь-якої вантажопідйомної машини, де точка підвісу рухається прямолінійно і використовується гнучкий підвіс вантажу. Результати досліджень були апробовані на декількох об’єктах. У кожному випадку спостерігалося гарне співпадіння теоретичних результатів з експериментальними і як результат – ефективне керування об’єктом. Оптимальні закони керування були реалізовані оригінальною мікропроцесорною системою, побудованою спочатку на базі мікроконтролера МКП-1, а потім на базі Arduino. В статті досліджується, як похибка у кожному з основних параметрів крана впливає на кінцевий результат і як можна вдосконалити систему керування, щоб негативний вплив зменшити до мінімуму.

Ключові слова: оптимальне керування, усунення коливань вантажу, точне позиціонування, кран, мікропроцесор, перевантажувальний цикл.

Література

  1. Gamkrelidze R. V. L. S. Pontryagin selected works volume 4: The Mathematical Theory of Optimal Processes. CRC Press, 2019. 519 р.
  2. Григоров О.В., Свіргун В.П., Аніщенко Г.О. Оптимальне керування підйомно-транспортними машинами-Optimale Steuerung für Hebe-und Fördermaschinen: навчальний посібник. Харків: НТУ «ХПІ», 2014. 240 с.
  3. Hong K.-S., Shah U.H. Dynamics and Control of Industrial Cranes. Advances in Industrial Control, Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2019. DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-13-5770-1.
  4. Ловейкін В.С., Ромасевич Ю.О. Динамічна оптимізація механізму підйому вантажу мостових кранів: монографія. Київ: ЦП «Компринт», 2015. 197 с.
  5. Wang X.L., Liu H.B., Lai X. A new approach of anti-swing control system based on run-to-run control and fuzzy control for overhead crane. In: International conference on natural computation, Guilin, China. 2017. New York: IEEE.
  6. Miao Y., Xu F., Hu Y., An J., Zhang M. Anti-swing control of the overhead crane system based on the harmony search radial basis function neural network algorithm. Advances in Mechanical Engineering. 2019. № 11(3).
  7. Romasevych Y., Loveikin V., Bakay B. A Real-World Benchmark Problem for Global Optimization. Cybernetics and Information Technologies. 2023. 23 (2023). DOI:https://doi.org/10.2478/cait-2023-0022. Р. 23-39.
  8. Свіргун В.П, Свіргун В.В., Антощенков Р.В. Мікропроцесорна система керування мостовим краном на базі Ардуіно. Інженерія природокористування. 2022. № 23. С. 87-91. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.6822931.
  9. Свіргун В.П., Свіргун О.А. Проблеми, що виникають при автоматизації кранів мостового типу. Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів. 2020. № 21. С. 92-96. DOI: https://doi.org/10.37700/ts.2020.21.92-96.
  10. Свіргун В.П, Свіргун В.В., Антощенков Р.В. Мікропроцесорна система керування мостовим краном на базі Ардуіно. Інженерія природокористування. 2022. № 23. С. 87-91. DOI:https://doi.org/5281/zenodo.6822931.
  11. Свіргун В.П., Свіргун О.А. Проблеми, що виникають при автоматизації кранів мостового типу. Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів. 2020. № 21. С. 92-96.
  12. Свіргун В.П., Свіргун В.В. Дослідження оптимальних законів керування макетом крану при незначних за тривалістю перехідних процесах: Збірка матеріалів форуму ХVI-й Міжнародний форум молоді “Молодь і сільськогосподарська техніка у ХХI сторіччі”. Харків. 2020. 14 с.

Статтю було отримано 15.02.2024