Utafiti huu unatengeneza mbinu mbili tofauti za udhibiti ili kuweka amplitudo na marudio ya mtetemo wa zana ya kukata karibu na hali ya resonansi katika mifumo ya ukataji wa mtetemo wa ultrasoniki inayotumika hasa katika uchakataji wa nyenzo ngumu na dhaifu. Watafiti wanawakilisha mfumo wa vibrator–concentrator–part (VCP) kwa modeli ya kimakanika ya mtetemo wa daraja la pili na kuunda katika MATLAB/Simulink suluhisho la jenereta ya mstari pamoja na jenereta ya aina ya relay ambazo huchochea marudio asilia ya mfumo kupitia muundo wake wa mrejesho.

Tatizo kuu la kihandisi katika utafiti ni kuhama kwa marudio ya resonansi kutokana na mabadiliko ya sifa za uzito, msuguano/udampishaji na unyumbufu wa mfumo wa VCP wakati wa uchakataji. Jenereta ikiendelea kufanya kazi kwa marudio yasiyobadilika, amplitudo ya mtetemo wa zana ya kukata inaweza kupungua inapohama mbali na kilele cha resonansi. Mbinu ya watafiti inalenga kuunganisha marudio ya jenereta na mtetemo asilia wa mfumo wa kimakanika ili, mfumo unapobadilika, marudio ya kazi pia yafuatilie hatua mpya ya resonansi.

Katika modeli ya jenereta ya mstari, amplitudo lengwa ilipowekwa kuwa 6.2 µm, amplitudo ya kudumu katika uigaji ilikuwa 6.35 µm, huku marudio yaliyoripotiwa yakiwa takriban 22.5 kHz. Amplitudo lengwa ilipoongezwa hadi 12 µm, amplitudo ya kudumu iliripotiwa kuwa 11.8 µm na marudio takriban 22.7 kHz. Kutokana na matokeo haya, watafiti wanahitimisha kwamba katika hali za modeli yao, kubadilisha marejeo ya amplitudo hakubadilishi marudio ya resonansi kwa kiasi kikubwa.

Katika mfano wa athari ya usumbufu ambapo mgawo wa modeli unaohusiana na unyumbufu ulipunguzwa kutoka 487.8 hadi 400, wakati amplitudo lengwa ilikuwa 10 µm, uigaji ulitoa takriban 9.8 µm kama amplitudo ya kudumu na marudio ya 20 kHz. Matokeo haya yanawasilishwa kuunga mkono wazo kwamba mfumo wa udhibiti unaweza kuweka amplitudo karibu na lengo huku ukifuatilia marudio asilia yanayobadilika ya mfumo wa kimakanika.

Watafiti wakieleza kwamba muundo wa mstari unaweza kupoteza hali ya ukonservativi unapokabiliwa na mabadiliko ya kigezo cha msuguano/udampishaji, katika hatua ya pili wanapendekeza sheria ya udhibiti wa relay inayobadilisha ishara. Katika modeli ya aina ya relay, kwa amplitudo lengwa \(g_A=10\) µm na faida ya udhibiti \(k_p=1.8\), amplitudo halisi ilikuwa 10.2 µm, na marudio yaliyoripotiwa yalikuwa 22.5 kHz. Njia iliyofungwa katika tambarare ya awamu ilitafsiriwa na watafiti kama kiashirio cha kujitetemesha endelevu na tabia ya kihifadhi.

Kikomo muhimu cha utafiti ni kwamba matokeo yamejikita katika uundaji wa modeli wa MATLAB/Simulink. Mbinu mpya ya udhibiti haijajaribiwa kwenye mashine halisi ya kukata kwa ultrasoniki; ukwaruzo wa uso, nguvu ya kukata, maisha ya zana, joto, matumizi ya nishati au usahihi wa vipimo wa sehemu iliyochakatwa haujapimwa kwa majaribio. Kwa hiyo, utafiti hauonyeshi kwa kiasi ni kwa kiwango gani mfumo wa udhibiti huboresha ubora wa uso katika uzalishaji halisi; badala yake unapendekeza, kwa kutegemea matokeo ya modeli, kwamba uboreshaji kama huo unaweza kuwezekana.

Hii ina maana gani kwa Uturuki?

Kwa upande wa Uturuki, utafiti unatoa wazo la udhibiti linaloweza kuchunguzwa katika utafiti wa uzalishaji unaohusiana na ulinzi, anga, utengenezaji wa usahihi wa juu, mashine za zana na nyenzo ngumu kuchakatwa. Hasa katika mifumo ya ukataji inayosaidiwa na ultrasoniki, usanifu wa uendeshaji unaofuatilia resonansi inayobadilika ya mfumo wa kimakanika badala ya kutumia marudio ya jenereta yasiyobadilika unaweza kuchunguzwa katika maabara na maendeleo ya prototipu. Hata hivyo, kwa kuwa hakuna jaribio lililofanywa kwenye laini ya uzalishaji au nyenzo nchini Uturuki, utendaji halisi wa mfumo katika uzalishaji unahitaji uthibitishaji wa majaribio wa ndani au wa kimataifa.

Tatizo kuu la utafiti ni nini?

Ili kufanya kazi kwa ufanisi katika ukataji wa mtetemo wa ultrasoniki, marudio ya mtetemo wa zana ya kukata na marudio ya resonansi ya mfumo wa kimakanika wa vibrator–concentrator–part yanapaswa kuwekwa karibu na kila mmoja. Utafiti unatumia usemi:

\[ f_g \approx f_R \]

Hapa \(f_g\) inaonyesha marudio ya jenereta, na \(f_R\) marudio ya resonansi ya mfumo wa kimakanika.

Mabadiliko katika uzito, unyumbufu na sifa za msuguano/udampishaji wa mfumo wa VCP yanaweza kuhamisha marudio ya resonansi. Mabadiliko haya yanaweza kuhusiana na hali za uchakataji kama kina cha kukata, mlisho, kasi ya kukata, sifa za kimakanika za sehemu ya kazi, joto na nguvu za kukata. Jenereta ya ultrasoniki yenye marudio yasiyobadilika isipoweza kufuatilia kuhama huko, amplitudo ya mtetemo wa zana ya kukata inaweza kupungua.

Vigezo lengwa vya ukataji wa mtetemo wa ultrasoniki ni vipi?

Kwa mtazamo wa udhibiti, utafiti unazingatia matokeo matatu ya msingi:

• Amplitudo ya mtetemo wa zana ya kukata \(A\), µm.
• Marudio ya mtetemo wa zana ya kukata \(f\), kHz.
• Uwiano wa kasi ya kukata kwa kasi muhimu \(V/V_c\).

Katika chanzo, amplitudo ya mtetemo kwa sehemu fulani inalengwa kuwa:

\[ A=g_A=\mathrm{const} \]

.

Uhusiano wa kasi bora uliotolewa na utafiti kutoka katika fasihi ni:

\[ \frac{V}{V_c}\approx\frac13 \]

. Uwiano huu wa \(1/3\) haukupatikana kupitia jaribio jipya la kukata lililofanywa katika makala hii; umetumika kama kanuni ya usanifu inayotokana na vyanzo vya awali.

Mfumo wa nominali wa ultrasoniki hufanya kazi katika marudio gani?

Kulingana na maelezo ya mfumo katika makala, masafa ya kazi ya harmoniki ya jenereta ya ultrasoniki ni takriban 20–30 kHz. Marudio ya nominali ya concentrator yametolewa kuwa 22 kHz, na katika marudio hayo amplitudo ya juu zaidi ya mtetemo kwenye ncha ya concentrator imeelezwa kuwa 12 µm.

Thamani hizi zinaunda eneo la kawaida la kazi la modeli ya udhibiti. Lengo la watafiti ni kuhakikisha kwamba hata hatua ya resonansi ikibadilika wakati wa uchakataji, jenereta inakaribia marudio mapya asilia ya mfumo wa kimakanika.

Mfumo wa VCP umeundwaje katika modeli?

Mfumo wa kimakanika wa vibrator–concentrator–part umeelezwa kwa mlinganyo tofauti wa mstari wa daraja la pili:

\[ m\frac{d^2x}{dt^2} + c\frac{dx}{dt} + kx = F(t) \]

Hapa \(m\) ni uzito uliopunguzwa wa mfumo wa mtetemo, \(x\) ni uhamisho wa mstari kutoka hali ya usawa, \(c\) ni mgawo wa msuguano/udampishaji, \(k\) ni mgawo wa unyumbufu, na \(F(t)\) ni nguvu ya udhibiti inayotumika kudumisha hali ya resonansi.

Katika Kielelezo 1, vibrator, concentrator, zana ya kukata, sensa na sehemu ya kazi zinaonyeshwa ndani ya mnyororo mmoja wa mtetemo wa kimakanika. Tabia sawa ya kimakanika upande wa sehemu ya kazi imeundwa kwa uzito \(m\), mgawo wa spring \(k\) na mgawo wa udampishaji/msuguano \(c\).

Modeli iliyosanifishwa inaundwaje?

Mlinganyo unapogawanywa kwa uzito uliopunguzwa, utafiti unatumia umbo lifuatalo:

\[ \frac{d^2x}{dt^2} + B\frac{dx}{dt} + A_0x = DF(t). \]

Umbo la kawaida la mtetemo wa daraja la pili ni:

\[ \frac{d^2x}{dt^2} + 2\xi\omega_0\frac{dx}{dt} + \omega_0^2x = DF(t) \]

.

Hapa \(\xi\) ni uwiano wa udampishaji, na \(\omega_0\) ni marudio ya angular asilia/resonansi ya mfumo.

Marudio asilia yaliyodampishwa yaliyotolewa na chanzo ni:

\[ \omega = \omega_0\sqrt{1-\xi^2} \]

na kwa njia sawa:

\[ \omega = \sqrt{ A_0- \left(\frac{B}{2}\right)^2 } = \sqrt{ \frac{k}{m} - \frac{c^2}{4m^2} }. \]

Marudio asilia huchochewaje kwa mrejesho?

Watafiti wanatumia mrejesho wa kasi unaolenga kuleta udampishaji wenye ufanisi wa mfumo karibu na sifuri:

\[ F(t) = K_sK_eK \frac{dx(t)}{dt}. \]

Hapa \(K_s\) ni faida ya sensa, \(K_e\) ni faida ya kichocheo, na \(K\) ni faida ya kiunganishi/udhibiti.

Mrejesho huu unapoongezwa kwenye modeli ya msingi:

\[ \frac{d^2x}{dt^2} + \left( B-DK_sK_eK \right) \frac{dx}{dt} + Ax = 0 \]

hupatikana.

Watafiti wanatumia:

\[ \delta= B-DK_sK_eK \]

kama kigezo kinachoamua tabia ya udampishaji wenye ufanisi.

Hali ya kihifadhi ina maana gani?

Katika modeli:

\[ \delta=0 \]

ikiwa inatimizwa, mfumo hupunguzwa kuwa:

\[ \frac{d^2x}{dt^2} + A_0x = 0 \]

osileta bora isiyo na udampishaji.

Kulingana na uainishaji wa utafiti:

Usanifu wa udhibiti wa utafiti unategemea kuweka thamani yenye ufanisi ya \(\delta\) karibu na sifuri na kuleta amplitudo kwenye thamani lengwa kupitia njia tofauti ya udhibiti.

Udhibiti wa amplitudo unapatikanaje?

Kwa mfumo wa mstari, sheria ya udhibiti sawia ni:

\[ u=k_p\varepsilon(t) \]

.

Hitilafu ya amplitudo ni:

\[ \varepsilon(t)=g_A-x(t) \]

. Hapa \(g_A\) inawakilisha amplitudo inayotakiwa, na \(x(t)\) amplitudo ya mtetemo iliyopimwa inayohusishwa na sensa ya piezoelectric.

Katika muundo wa udhibiti wa Kielelezo 2, regulator, kipengele cha uunganishi, kichocheo, mfumo wa mtetemo wa kimakanika, sensa na mfumo wa kupima amplitudo huunda kitanzi kilichofungwa cha mrejesho. Pia kuna kiunganishi cha derivative cha \(dx/dt\) kwa mrejesho wa kasi.

Kitendakazi cha uhamisho kilichotumika katika utafiti

Kitendakazi cha uhamisho kilichotolewa kwa mfumo wa kimakanika wa VCP ni:

\[ W(p) = \frac{0.2} {0.00204p^2+0.0181p+1} \]

.

Makala inaeleza kwamba ilitumia modeli hii kwa mfumo wa kimakanika wa takriban 22 kHz. Katika Kielelezo 3, mwitikio wa mpito wa mfumo hukaribia thamani thabiti kupitia mtetemo unaodampishwa.

Tatizo la kipimo cha marudio linaloonekana katika kitendakazi cha uhamisho

Dokezo la ukaguzi wa kiufundi ndani ya chanzo: Ikiwa katika kitendakazi cha uhamisho hapo juu kigezo \(p\) kitatafsiriwa kwa kawaida katika s⁻¹ na mhimili wa muda katika grafu ukatafsiriwa kwa sekunde, kutoka kwa vigawo vya kiashiria cha chini marudio asilia ya angular yasiyodampishwa ni takriban:

\[ \omega_n = \sqrt{\frac{1}{0.00204}} \approx22.14\ \mathrm{rad\,s^{-1}} \]

Thamani hii inalingana na:

\[ f_n = \frac{\omega_n}{2\pi} \approx3.52\ \mathrm{Hz} \]

; si 22 kHz. Vivyo hivyo, mgawo wa 487.8 katika mlinganyo wa nafasi ya hali wa makala unatoa kipimo cha:

\[ \sqrt{487.8} \approx22.09\ \mathrm{rad\,s^{-1}} \]

.

Kwa hiyo, kuna tatizo dhahiri la kitengo au upimaji kati ya thamani za 20–22.7 kHz katika maandishi na vigawo vya modeli ya kihesabu. Kwa kuwa chanzo hakielezi kwamba muda au kigezo \(p\) kimetumika katika kipimo kingine kilichosanifishwa, Verianla haisahihishi tofauti hii kwa dhana.

Modeli ya nafasi ya hali

Milinganyo ya hali iliyotolewa na makala kwa modeli ya MATLAB ni:

\[ \dot{x}_1=x_2 \]

\[ \dot{x}_2 = -487.8x_1 -8.8195x_2 + 97.56F(t) \]

\[ x_1=y \]

.

Dokezo la ziada la ukaguzi wa chanzo: Kugawanya moja kwa moja vigawo vya kitendakazi cha uhamisho kwa 0.00204 kunatoa takriban vigawo 490.20, 8.8725 na 98.04. Chanzo hakielezi kwa nini thamani 487.8, 8.8195 na 97.56 zilizotumiwa katika makala zinatofautiana kidogo. Ingawa tofauti ni ndogo, uteuzi huu wa vigezo unahitaji kuthibitishwa kando ikiwa modeli itazalishwa upya.

Mipangilio ya Simulink ya jenereta ya mstari

Kielelezo 5 kinaonyesha modeli ya MATLAB/Simulink ya jenereta ya mstari. Vigezo vilivyotumika katika chanzo ni:

Matokeo yalikuwa nini kwa amplitudo lengwa ya 6.2 µm?

Katika Kielelezo 6, lengo:

\[ g_A=6.2\ \mu\mathrm{m} \]

lilichaguliwa. Matokeo yaliyoripotiwa katika chanzo ni:

\[ A(\infty)=6.35\ \mu\mathrm{m} \]

na marudio ya takriban:

\[ f\approx22.5\ \mathrm{kHz} \]

. Baada ya amplitudo kuongezeka katika hali ya mpito, hufikia eneo thabiti lililo juu kidogo ya thamani lengwa.

Je, marudio yalibadilika kwa amplitudo lengwa ya 12 µm?

Katika Kielelezo 7, amplitudo lengwa iliongezwa hadi:

\[ g_A=12\ \mu\mathrm{m} \]

. Amplitudo ya kudumu:

\[ A(\infty)=11.8\ \mu\mathrm{m} \]

na marudio yaliyoripotiwa:

\[ f\approx22.7\ \mathrm{kHz} \]

.

Watafiti wanalinganisha majaribio ya 6.2 na 12 µm na kudai kwamba marudio hayaathiriwi kwa kiasi kikubwa na mabadiliko ya marejeo ya amplitudo na hubaki yakitegemea marudio asilia ya mfumo wa kimakanika.

Nini kilitokea mgawo wa unyumbufu ulipobadilishwa?

Ili kuwakilisha athari ya usumbufu, mgawo unaohusiana na unyumbufu katika modeli ya hali:

\[ 487.8\rightarrow400 \]

ulibadilishwa.

Chanzo kinaita hili badiliko la “%30”. Hata hivyo, upungufu kati ya nambari mbili ni:

\[ \frac{487.8-400}{487.8}\times100 \approx18.0\% \]

kwa hiyo kauli ya %30 katika maandishi ya chanzo hailingani na nambari zilizotolewa.

Katika hali hii, kwa lengo la \(g_A=10\) µm, matokeo yaliyoripotiwa katika Kielelezo 8 ni:

\[ A(\infty)\approx9.8\ \mu\mathrm{m} \]

na:

\[ f_0=20\ \mathrm{kHz} \]

.

Watafiti wanatafsiri hili kama kiashirio kwamba jenereta inaweza kufuatilia marudio mapya ya resonansi wakati kigezo cha mfumo wa kimakanika kinabadilika huku amplitudo ikibaki karibu na thamani ya marejeo.

Kwa nini jenereta ya mstari haikuonekana kuwa ya kutosha?

Kulingana na maelezo ya makala, tabia ya kihifadhi katika jenereta ya mstari inategemea:

\[ B-DK_sK_eK=0 \]

kutimizwa. Mgawo wa msuguano/udampishaji unapobadilika, usawa huu unaweza kuvurugika na hitilafu ya kudumu inaweza kutokea katika udhibiti wa amplitudo.

Kwa hiyo, watafiti wanapendekeza udhibiti wa kujitetemesha wa aina ya relay kama suluhisho la pili.

Sheria ya udhibiti wa aina ya relay inafanyaje kazi?

Algorithimu inayopendekezwa ya udhibiti hubadilisha ishara ya nguvu kulingana na ishara ya kasi:

\[ F(t)= \begin{cases} -G_A, & \dfrac{dx}{dt}<0,\\[6pt] +G_A, & \dfrac{dx}{dt}>0. \end{cases} \]

Mbinu hii inalenga kuunda njia iliyofungwa ya awamu kutokana na muunganiko wa sehemu mbili za mwendo wa kulazimishwa ulio thabiti, bila kulazimisha mfumo ubadilishwe kuwa mlinganyo mmoja bora wa tofauti usio na udampishaji.

Picha za awamu zinaonyesha nini?

Katika Kielelezo 10, picha mbili tofauti za awamu zenye umbo la spiral zinatolewa kwa mwendo wa kulazimishwa wa \(g_A=-10\) na \(g_A=+10\). Katika mbinu ya watafiti, udhibiti wa relay hubadilisha kati ya maeneo haya mawili ya mwendo na hatimaye kuunda njia iliyofungwa.

Utafiti unaonyesha kwamba picha ya mwisho ya awamu inaelekea kwenye mkunjo uliofungwa unaofanana na duaradufu. Watafiti wanatafsiri njia hii iliyofungwa kama ishara kwamba kujitetemesha kunaendelea na mfumo unafanya mwendo wa kihifadhi kwa ufanisi.

Kutokulingana kwa mpangilio ndani ya chanzo katika Vielelezo 11 na 12

Katika maandishi kuna maelezo yenye maana kwamba “Kielelezo 11 kinaonyesha mpangilio wa uigaji wa MATLAB wa mfumo wa udhibiti wa aina ya relay, na Kielelezo 12 kinaonyesha picha ya mwisho ya awamu”. Hata hivyo, katika maelezo ya vielelezo yaliyochapishwa kuna kinyume: Kielelezo 11 kimeandikwa “Final phase portrait”, na Kielelezo 12 ni mpangilio wa modeli wa MATLAB.

Kwa hiyo, katika maelezo ya Verianla, maudhui yanayoonekana kwenye maelezo ya vielelezo yamechukuliwa kama msingi, na kutokulingana kwa mpangilio katika maandishi kumeandikwa kando.

Matokeo ya mwisho ya jenereta ya aina ya relay

Katika Kielelezo 13:

\[ g_A=10\ \mu\mathrm{m}, \qquad k_p=1.8 \]

amplitudo ya kudumu iliyoripotiwa kwa hali hii ni:

\[ A=10.2\ \mu\mathrm{m} \]

na marudio:

\[ f=22.5\ \mathrm{kHz} \]

.

Je, matokeo yanathibitisha kweli ubora wa uso?

Hapana; utafiti haupimi ubora wa uso moja kwa moja. Watafiti wanasema kuwa uwezo wa mfumo wa udhibiti kuweka tabia ya amplitudo na resonansi katika hali thabiti zaidi unaweza kuwa na uwezo wa kuboresha ubora wa uso wa uchakataji.

Hata hivyo, katika utafiti hakuna thamani za Ra, Rz au vipimo vingine vya ukwaruzo wa uso, uchakavu wa zana, nguvu ya kukata, joto, tolerance ya kijiometri, muundo mdogo wa nyenzo au uundaji wa nyufa zilizopimwa kwenye sehemu zilizochakatwa. Kwa hiyo, kauli kwamba “ubora wa uso umeboreshwa” si matokeo ya moja kwa moja ya majaribio ya utafiti huu.

Matokeo yanayoungwa mkono na utafiti

• Mfumo wa VCP unaweza kuundwa katika MATLAB/Simulink kwa modeli ya kimakanika ya mtetemo wa daraja la pili na muundo wa mrejesho.
• Modeli ya mrejesho wa mstari inaweza, katika hali zilizochaguliwa za uigaji, kudumisha marudio ya resonansi yaliyoripotiwa yaliyo karibu kwa marejeo tofauti ya amplitudo.
• Mgawo wa modeli unaohusiana na unyumbufu unapobadilishwa, marudio ya kazi yaliyoripotiwa ya mfumo huhama kutoka karibu 22 kHz hadi 20 kHz, huku amplitudo ikibaki karibu na rejeleo la 10 µm.
• Uigaji wa udhibiti wa aina ya relay unaonyesha tabia ya mtetemo endelevu inayokaribia njia iliyofungwa katika tambarare ya awamu.
• Katika modeli ya relay, kwa \(g_A=10\) µm na \(k_p=1.8\), amplitudo ya 10.2 µm na marudio ya 22.5 kHz yameripotiwa.

Matokeo ambayo utafiti bado haujaonyesha

• Mfumo wa udhibiti haujathibitishwa kwenye mashine halisi ya kukata kwa ultrasoniki.
• Ongezeko la ubora wa uso halijapimwa kwenye sehemu halisi ya kazi.
• Kupungua kwa nguvu ya kukata si matokeo mapya ya majaribio ya utafiti huu.
• Maisha ya zana, matumizi ya nishati au mabadiliko ya tija hayajapimwa.
• Hakuna jaribio linganishi la kimwili lililofanywa kwenye nyenzo tofauti ngumu na dhaifu.
• Hakuna uchambuzi wa kimfumo wa unyeti kwa kutokuwa na uhakika wa vigezo vya modeli au kelele uliotolewa.
• Kutokulingana kwa kipimo kati ya vigawo vya marudio na matokeo yaliyoripotiwa katika kHz hakijaelezwa.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Muundo wa utafiti

Utafiti huu ni utafiti wa uundaji modeli na uigaji unaounda kwa hisabati mfumo wa kimakanika wa mtetemo wa mchakato wa ukataji wa mtetemo wa ultrasoniki na kutathmini mbinu mbili za udhibiti katika mazingira ya MATLAB/Simulink.

Katika utafiti mkuu hakuna sampuli halisi ya nyenzo, kundi la udhibiti wa majaribio au jaribio la kimwili la kukata. Faida za ukataji wa ultrasoniki na matokeo kuhusu nyenzo tofauti yaliyotajwa katika sehemu ya utangulizi wa chanzo yametolewa kutoka katika fasihi ya awali.

Vigezo vinavyodhibitiwa

Vigezo vya modeli ya kimakanika

Vigezo vya msingi vya kimakanika:

• \(m\): uzito sawa wa mtetemo,
• \(c\): mgawo wa msuguano/udampishaji,
• \(k\): mgawo wa unyumbufu,
• \(F(t)\): nguvu ya udhibiti ambayo jenereta hutumia kwenye mfumo wa kimakanika,
• \(x(t)\): uhamisho wa mfumo kutoka hali yake ya usawa.

Matokeo ya jenereta ya mstari

Katika hali mbili za modeli, licha ya amplitudo lengwa kubadilishwa karibu mara mbili, marudio yaliyoripotiwa hubadilika tu kutoka 22.5 hadi 22.7 kHz. Hili ni mojawapo ya matokeo makuu ambayo waandishi hutumia kuunga mkono lengo lao la usanifu kwamba kurekebisha amplitudo hakuharibu ufuatiliaji wa resonansi asilia.

Matokeo ya usumbufu wa kigezo

Ingawa makala inaita mabadiliko haya %30, upungufu katika nambari zilizotolewa ni takriban %18. Verianla inaonyesha vigawo ghafi vilivyotolewa katika chanzo na haitumii asilimia inayoonekana kuwa na hitilafu kama data mpya.

Mfumo wa udhibiti wa aina ya relay

Mfumo wa relay hubadilisha kati ya \(+G_A\) na \(-G_A\) kutegemea ishara ya kasi. Muundo wa udhibiti unalenga kupunguza utegemezi wa sharti maalum la \(B-DK_sK_eK=0\) kutimizwa kila wakati.

Katika chanzo, kwa modeli ya mwisho:

Tofauti kati ya usumbufu wa msuguano na unyumbufu katika chanzo

Katika mfano wa athari ya usumbufu ulioonyeshwa wazi katika sehemu ya jenereta ya mstari, mgawo unaohusiana na unyumbufu umebadilishwa kutoka 487.8 hadi 400. Kwa upande mwingine, sehemu ya matokeo inasema kwamba uigaji wa kompyuta hudumisha tabia ya kihifadhi “mgawo wa msuguano unapobadilika”.

Kwa kuwa chanzo hakitoi jaribio tofauti la nambari linaloonyesha kwa wazi mgawo wa msuguano ulivyobadilishwa kutoka thamani gani ya awali hadi thamani gani ya mwisho, Verianla haipanui kauli hii ya sehemu ya matokeo kuwa matokeo tofauti ya uigaji yaliyothibitishwa moja kwa moja.

Matokeo ya picha ya awamu

Chini ya udhibiti wa relay, njia ya awamu ya modeli inakaribia kutoka tabia ya spiral ya mpito hadi njia iliyofungwa ya duaradufu. Chanzo kinatafsiri hili kama kiashirio cha kujitetemesha kwa amplitudo endelevu na mwendo wa kihifadhi.

Hata hivyo, picha iliyofungwa ya awamu peke yake si uthibitisho wa uthabiti wa kimakanika, ubora wa uso au uimara wa zana wakati wa ukataji halisi; inaonyesha tu tabia ya mienendo ya modeli ya kihesabu katika nafasi ya hali.

Uchambuzi wa takwimu

Utafiti hauripoti marudio ya majaribio, pau za hitilafu, mikengeuko ya kawaida, vipindi vya kujiamini, vipimo vya nadharia au uchambuzi wa umuhimu wa kitakwimu. Matokeo yanawasilishwa kupitia matokeo deterministiki ya modeli ya MATLAB/Simulink.

Kikomo cha uthibitishaji wa majaribio

Hakuna jaribio katika utafiti linalolinganisha matokeo ya uigaji na prototipu ya kimwili. Upimaji wa pato la jenereta kwa oscilloscope au spectral analyzer, ufuatiliaji halisi wa marudio/amplitudo kwenye transducer ya piezoelectric, uchunguzi wa resonansi chini ya mzigo na uchambuzi wa uso wa sehemu zilizochakatwa haujaripotiwa.

Dokezo la Chanzo na Mbinu

Taasisi za waandishi

1. Imran Yolchuyev: Department of Mechatronics, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Azerbaijan Technical University, Baku 1073, Azerbaijan.
2. Toghrul Karimli: Department of Avionics, Faculty of Air Transport, National Aviation Academy, Baku 1045, Azerbaijan.
3. Aftandil Mammadov: Department of Avionics, Faculty of Air Transport, National Aviation Academy, Baku 1045, Azerbaijan.

Michango ya waandishi

Kulingana na tamko la chanzo, uundaji wa dhana na usimamizi ulifanywa na Imran Yolchuyev na Toghrul Karimli; programu na rasilimali na Aftandil Mammadov; uthibitishaji na waandishi wote watatu; uchambuzi rasmi na uhariri na Aftandil Mammadov; utafiti na uratibu wa data na Imran Yolchuyev na Toghrul Karimli; rasimu asili na Imran Yolchuyev; na uonyeshaji na Aftandil Mammadov.

Ufadhili na migongano ya maslahi

Waandishi waliripoti kwamba utafiti haukupokea ufadhili wa nje. Walitangaza kutokuwepo kwa mgongano wa maslahi.

Upatikanaji wa data

Tamko la upatikanaji wa data la chanzo linasema kuwa data zinazounga mkono matokeo ya utafiti zimo ndani ya makala. Hakuna kiungo cha hifadhi tofauti ya data iliyo wazi au faili ya modeli ya MATLAB/Simulink kilichotolewa.

Tamko la matumizi ya akili bandia

Waandishi walitangaza kwamba zana za akili bandia hazikutumika katika maandalizi ya makala.

Dokezo la leseni na matumizi ya picha

Utafiti umechapishwa chini ya leseni ya CC BY 4.0. Leseni hii inaruhusu kushiriki na kugeuza nyenzo kwa sharti la kutoa marejeo yanayofaa na kuonyesha mabadiliko yaliyofanywa. Katika toleo hili la Verianla, vielelezo vya chanzo havijanakiliwa kwa lazima moja kwa moja; miundo ya kihesabu na matokeo ya nambari yaliyoripotiwa wazi yamewasilishwa kwa maelezo asilia ya HTML.

Madokezo ya ukaguzi wa kisayansi na uhariri ndani ya chanzo

Kipimo cha marudio: Kitendakazi cha uhamisho na vigawo vya nafasi ya hali vilivyotolewa katika chanzo vikitafsiriwa kwa kipimo cha kawaida cha muda cha SI vinawiana na marudio asilia ya angular ya takriban 22 rad/s, ilhali grafu za matokeo zinaripoti 20–22.7 kHz. Chanzo hakitoi usawazishaji au ubadilishaji wa muda unaoeleza tofauti hii ya takriban viwango vitatu vya kipimo.

Vigawo vya nafasi ya hali: Vigawo vinavyopatikana kwa kusanifisha moja kwa moja kitendakazi cha uhamisho si sawa kabisa na vigawo 487.8, 8.8195 na 97.56 vilivyotolewa katika makala. Chanzo cha tofauti hakijaelezwa.

Mabadiliko ya asilimia: Chanzo kinaeleza mabadiliko kutoka 487.8 hadi 400 kuwa %30; kwa nambari zilizotolewa, upungufu ni takriban %18.

Nambari za vielelezo: Mpangilio wa maelezo ya Vielelezo 11 na 12 katika maandishi makuu ni kinyume na mpangilio katika maelezo ya vielelezo yaliyochapishwa.

Kigezo cha usumbufu: Katika jaribio la nambari la usumbufu linaloonekana, mgawo unaohusiana na unyumbufu umebadilishwa, ilhali sehemu ya matokeo inatoa hitimisho la jumla kuhusu kubadilisha mgawo wa msuguano. Hakuna seti tofauti na wazi ya vigezo vya uigaji wa mgawo wa msuguano iliyotolewa.

Kikomo cha tafsiri ya kisayansi

Mchango mkuu wa utafiti ni kuunda kihisabati usanifu wa udhibiti wa jenereta ya mstari na aina ya relay kwa kufuatilia resonansi ya kimakanika katika ukataji wa mtetemo wa ultrasoniki na kuonyesha matokeo ya mfano ya mienendo katika mazingira ya MATLAB/Simulink.

Utafiti haujumuishi uainishaji wa majaribio wa prototipu halisi ya jenereta, transducer ya piezoelectric au mashine halisi. Kwa hiyo, bado haijaonyeshwa kwamba tabia ya amplitudo na marudio inayoonekana katika uigaji itadumishwa kwa namna hiyo hiyo chini ya mzigo halisi, joto, uchakavu wa zana, kujaa kwa kielektroniki, kelele za sensa, kutokuwa mstari kwa piezoelectric na mabadiliko ya sehemu ya kazi.

Hasa, kuboresha ubora wa uchakataji wa uso ni matokeo ya matumizi yanayowezekana yanayopendekezwa na utafiti; kwa kuwa ukwaruzo wa uso au kipimo cha ubora hakijapimwa, haipaswi kuwasilishwa kama utendaji wa uzalishaji uliothibitishwa moja kwa moja.

Maelezo ya kisayansi katika maudhui haya ya Verianla yanategemea milinganyo ya utafiti uliopakiwa, modeli za MATLAB/Simulink, matokeo ya Vielelezo 1–13 na tafsiri za waandishi wenyewe. Zaidi ya uthibitishaji wa kibibliografia, hakuna data mpya ya majaribio isiyopatikana katika chanzo iliyoongezwa; kutokulingana kwa nambari au kihesabu kunakoonekana kumeonyeshwa wazi badala ya kusahihishwa kimya kimya.