Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

27 Sentabr 2026, Yakshanba
VERİANLAMustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / Muhandislik / Sinxron Holat Kuzatuvchisiga Asoslangan Ikki Dvigatelli Pozitsiya Boshqaruvi
Muhandislik

Sinxron Holat Kuzatuvchisiga Asoslangan Ikki Dvigatelli Pozitsiya Boshqaruvi

Ushbu tadqiqot yuqori bikrlik bilan mexanik tarzda oʻzaro bogʻlangan ikkita toʻgʻridan-toʻgʻri yuritmali dvigatel bir xil besh oʻqli CNC dastgoh oʻqini harakatlantirayotganda ham pozitsiya sinxronizatsiyasini saqlash, ham dvigatellar orasida yuzaga keladigan qarama-qarshi ichki momentni kamaytirish muammosini oʻrganadi.

11/08/2026  Veri Anla 13 marta ko‘rildi
Sinxron Holat Kuzatuvchisiga Asoslangan Ikki Dvigatelli Pozitsiya Boshqaruvi

Ushbu tadqiqot yuqori bikrlik bilan mexanik tarzda oʻzaro bogʻlangan ikkita toʻgʻridan-toʻgʻri yuritmali dvigatel bir xil besh oʻqli CNC dastgoh oʻqini harakatlantirayotganda ham pozitsiya sinxronizatsiyasini saqlash, ham dvigatellar orasida yuzaga keladigan qarama-qarshi ichki momentni kamaytirish muammosini oʻrganadi. Tadqiqotchilar pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi bilan ikki dvigatelning moment hosil qiluvchi toklari orasidagi farqdan birgalikda foydalanadigan Sinxron Holat Kuzatuvchisi (Synchronous State Observer, SSO)ni ishlab chiqmoqda. Usul MATLAB/Simulink simulyatsiyalaridan soʻng haqiqiy VMC630 vertikal besh oʻqli ishlov berish markazida tasdiqlanadi. Tajribalarda uch xil harakat sharoitining barchasida ikki oʻq pozitsiyasi sinxronizatsiyasining eng katta xatosi 6,3 × 10−4° qiymatdan past qolgan, SSO esa ikki dvigatel orasidagi tok farqini ±0,25 A ichida ushlab turgan. Shu bilan birga, tadqiqot faqat muayyan yuqori bikrlikli ikki dvigatelli A oʻqida eksperimental ravishda tasdiqlangan; natijalarni boshqa mexanik ulanish elastikliklariga yoki boshqa ikki dvigatelli arxitekturalarga bevosita umumlashtirib boʻlmaydi.

Tadqiqotning eʼtiborga molik jihati faqat ikki dvigatel pozitsiyalarini bir-biriga yaqinlashtirishga urinmasligidir. Tadqiqotchilar ikki dvigatelning pozitsiyalari deyarli bir xil boʻlsa ham, mexanik bikrlik yoki moment hosil qilishdagi kichik farqlar tizim ichida bir-biriga qarshi ishlovchi momentlarni yuzaga keltirishi mumkinligini koʻrsatadi. Shu sababli SSO nafaqat pozitsiya farqini, balki dvigatellarning moment hosil qiluvchi toklari orasidagi farqni ham kuzatuv oʻzgaruvchisi sifatida ishlatadi. Kuzatuvchi ushbu birlashgan buzilishni real vaqtda baholaydi va ikki dvigatelning tezlik buyruqlariga qarama-qarshi ishorali oldindan beriluvchi tuzatishni qoʻllaydi.

Haqiqiy dastgoh tajribalarida klassik oʻzaro bogʻlangan boshqaruv (Cross-Coupled Control, CCC) bilan SSOning pozitsiya sinxronizatsiyasi aniqligi oʻxshash darajada qolgan boʻlsa-da, yuqori tezlikdagi 0° ↔ 90° harakat sharoitida CCCda dvigatellararo tok farqi taxminan 1,9 A gacha chiqadi. SSOda esa tajriba davomida bu farq ±0,25 A chegarasida ushlab turiladi. Bu natija usulning asosiy afzalligi faqat pozitsiya xatosini kamaytirish emas, balki ikki dvigatel orasidagi yuk taqsimotini yanada muvozanatli qilish ekanini koʻrsatadi.

Turkiya nuqtayi nazaridan, tadqiqot bevosita Turkiyada oʻtkazilgan dastgoh tajribasi emas. Natijalarni Turkiyadagi besh oʻqli CNC tizimlariga koʻchirish uchun ishlatilgan servo yuritma tuzilmasi, oʻq bikrligi, dvigatel parametrlari, enkoder xususiyatlari, mexanik rezonanslar va boshqaruv konturi oʻtkazish polosalari tegishli mashinada alohida tasdiqlanishi kerak. Tadqiqot muayyan brend yoki mahalliy mashina tuzilmasi uchun universal ishlash kafolatini bermaydi.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Yuqori unumli vertikal besh oʻqli ishlov berish markazlarida beshik tipidagi A oʻqining yuqori moment va tez dinamik javob talabi oʻqni ikkita toʻgʻridan-toʻgʻri yuritmali moment dvigateli bilan bir vaqtda haydashni jozibador qiladi. Tadqiqotda koʻrib chiqilgan tizimda A1 va A2 deb atalgan ikki dvigatel yuqori bikrlikli mexanik tuzilma orqali ayni yukni harakatlantiradi.

Bu tuzilma pozitsiya jihatidan kuchli mexanik bogʻlanishni taʼminlasa-da, ikki dvigatelning elektromagnit parametrlari, mexanik montaji yoki transmissiya bikrligi mutlaqo bir xil boʻlmasa, dvigatellardan biri boshqasiga qarshi moment hosil qilishi mumkin. Tadqiqotchilar ushbu ichki moment farqini counteracting torque, yaʼni qarama-qarshi moment deb taʼriflaydi.

Ushbu qarama-qarshi moment tashqi yukni harakatlantiruvchi foydali momentga toʻgʻridan-toʻgʻri aylanmaydi. Tadqiqot modeliga koʻra, u tizim ichida energiya sarflanishi, issiqlik yukining ortishi, moment tebranishi va oʻtkinchi harakatlarda mexanik vibratsiyalarga hissa qoʻshishi mumkin. Shuning uchun faqat ikki dvigatel pozitsiyasi farqini nolga yaqinlashtirish yetarli emas; moment taqsimoti ham muvozanatli boʻlishi kerak.

Nega faqat pozitsiya sinxronizatsiyasi yetarli emas?

Tadqiqotda qarama-qarshi moment quyidagicha taʼriflangan:

\[ T_c = T_{s1} - T_{s2} \]

Bu yerda \(T_{s1}\) va \(T_{s2}\) ikki dvigatel tomonidagi transmissiya zanjirlaridan uzatilgan momentlardir. Soddalashtirilgan modelda:

\[ T_c(s)=K_{s1}\bigl(\theta_1-\theta_L\bigr) -K_{s2}\bigl(\theta_2-\theta_L\bigr) \]

\(\theta_1\) va \(\theta_2\) ikki dvigatelning burchak pozitsiyalarini, \(\theta_L\) yuk pozitsiyasini; \(K_{s1}\) va \(K_{s2}\) esa ikki transmissiya zanjirining ekvivalent torsion bikrligini ifodalaydi.

Bu ifoda muhim natijani koʻrsatadi: \(\theta_1=\theta_2\) boʻlsa ham, \(K_{s1}\neq K_{s2}\) boʻlsa, tizimda qarama-qarshi moment saqlanib qolishi mumkin. Boshqacha aytganda, dvigatellarning bir xil pozitsiyada koʻrinishi ular yukni teng ulashayotganini anglatmaydi.

Mexanik assimetriya sinxronizatsiya xatosini qanday yuzaga keltiradi?

Tadqiqotda ikki oʻq orasidagi pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi:

\[ \theta_{\mathrm{sync}} = \theta_1-\theta_2 \]

deb taʼriflanadi. Ikki dvigatel inertsiya momentlari teng deb faraz qilinganda, statsionar holat tahlilidan transmissiya bikrligi assimetriyasi hosil qiladigan xato uchun quyidagi bogʻlanish olinadi:

\[ \theta_{\mathrm{ess}} = \left( \frac{1}{K_{s1}}-\frac{1}{K_{s2}} \right)T_a \]

Bu yerda \(T_a\) teng deb qabul qilingan elektromagnit momentni ifodalaydi. Tenglama dvigatel momentlari va tashqi buzilishlar teng boʻlsa ham, ikki transmissiya zanjirining bikrligi turlicha boʻlsa, doimiy pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi yuzaga kelishi mumkinligini koʻrsatadi.

Yuqori chastotali dinamik xatti-harakat uchun tadqiqotchilar modelni yanada soddalashtirib:

\[ \theta_{\mathrm{sync}}(s) = \frac{ \bigl(T_{e1}-T_{e2}\bigr) - \bigl(T_{d1}-T_{d2}\bigr) }{ J_m s^2 } \]

munosabatidan foydalanadi. \(T_{e1}-T_{e2}\) elektromagnit moment farqini, \(T_{d1}-T_{d2}\) tashqi buzilish momentlari farqini va \(J_m\) bitta dvigatel uchun ekvivalent inertsiya momentini bildiradi. Ushbu soddalashtirilgan model SSO dizaynining asosini tashkil qiladi.

Sinxron Holat Kuzatuvchisi qanday ishlaydi?

SSO ikkita asosiy fizik kirishni birgalikda ishlatadi:

  • Pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi: \(\theta_{\mathrm{sync}}\)
  • Moment-tok farqi: \(i_{\mathrm{sync}}=i_{qf1}-i_{qf2}\)

Dvigatellarning elektromagnit momentlari moment hosil qiluvchi q-oʻq toki bilan bogʻliq boʻlgani sababli, dvigatel toklari orasidagi farq oʻqlararo moment nomutanosibligining kuzatiladigan koʻrsatkichi sifatida qoʻllanadi.

Kuzatuvchining uch holati baholangan pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi, tezlik sinxronizatsiyasi xatosi va umumiy ekvivalent buzilishni ifodalaydi. Kuzatuvchi chiqishidagi tezlik tuzatishi:

\[ \hat v_{\mathrm{comp}} = \hat x_2 + K_1\tilde{\theta}_{\mathrm{sync}} \]

koʻrinishidadir. Bu yerda \(\tilde{\theta}_{\mathrm{sync}}\) haqiqiy va baholangan sinxronizatsiya xatosi orasidagi farqdir.

Ushbu tuzatish ikki dvigatelning tezlik konturiga qarama-qarshi ishoralarda qoʻllanadi. Shunday qilib, bir dvigatelga koʻproq moment yuklanganda boshqaruvchi faqat xato paydo boʻlishini kutadigan qayta aloqa tuzatishini amalga oshirish oʻrniga, kuzatilgan oʻqlararo buzilishni oldindan berish orqali muvozanatlashga harakat qiladi.

Verianla Live: SSOning sinxronizatsiya tuzatish zanjiri

Bu jarayon tadqiqotdagi SSO va uch konturli boshqaruv arxitekturasining manbada berilgan ishlash ketma-ketligini izohlovchi koʻrinishdir. Oraliq bosqich yoki manbada mavjud boʻlmagan hisob qoʻshilmagan.

BosqichIzohManba
1. OʻlchashA1 va A2 dvigatellarining pozitsiyalari hamda q-oʻq moment toklari oʻlchanadi.3-rasm va 4-rasm
2. Farqlarni hosil qilishPozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi va ikki dvigatel orasidagi moment-tok farqi hisoblanadi.3.1-boʻlim
3. SSO kuzatuviKuzatuvchi pozitsiya, tezlik va umumiy sinxronizatsiya buzilishi holatlarini qayta tiklaydi.15–20-tenglamalar
4. Oldindan berishSinxronizatsiya tezligi kompensatsiyasi ikki dvigatelning tezlik konturiga qarama-qarshi ishoralarda qoʻllanadi.4-rasm
5. Bir vaqtdagi maqsadPozitsiya sinxronizatsiyasi saqlangan holda dvigatellararo moment-tok nomutanosibligi kamaytiriladi.3.2-boʻlim va tajriba natijalari
 

Verianla Live: Ushbu koʻrsatma tadqiqotning usuli va natijalariga tayangan holda tayyorlangan izohlovchi jarayon sxemasidir. Ilmiy source-of-truth yuqoridagi koʻrinadigan HTML jadvalidir.

Kuzatuvchi koeffitsiyentlari qanday belgilanadi?

SSOning xarakteristik polinomi tadqiqotda:

\[ s^3 + K_1s^2 + K_2\frac{K_t}{J_m}s +K_3\frac{K_t}{J_m} \]

deb taʼriflangan. Uch kuzatuvchi qutbi \(-\omega_c\) nuqtasiga joylashtirilib, maqsad polinomi:

\[ (s+\omega_c)^3 = s^3+3\omega_cs^2+3\omega_c^2s+\omega_c^3 \]

tanlangan. Koeffitsiyentlarni tenglashtirish orqali:

\[ K_1=3\omega_c \]

\[ K_2=\frac{3J_m\omega_c^2}{K_t} \]

\[ K_3=\frac{J_m\omega_c^3}{K_t} \]

olinadi. Tadqiqotda kuzatuvchi xato dinamikasining Hurwitz barqarorligi Lyapunov yondashuvi bilan koʻrsatiladi va kuzatuvchi oʻtkazish polosasi mexanik rezonansdan pastda saqlanishi kerakligi taʼkidlanadi.

Tajriba platformasi nima edi?

Tasdiqlash haqiqiy VMC630 vertikal besh oʻqli ishlov berish markazida amalga oshirildi. Tadqiqot fotosuratlarida dastgoh, beshik tipidagi A oʻqining ikki tomoniga oʻrnatilgan A1 va A2 moment dvigatellari hamda servo boshqaruv shkafi aniq koʻrsatilgan.

Tizimning asosiy parametrlari quyidagicha:

ParametrManbadagi qiymat
Dvigatel nominal toki59 A
Dvigatel nominal momenti1880 N·m
Dvigatel nominal tezligi30 r/min
Stator qarshiligi0,715 Ω
Stator induktivligi6,25 mH
Qutb juftlari soni44
Dvigatel inertsiya momenti0,8 kg·m²
Yuk inertsiya momenti36 kg·m²
Yuritma zanjiri bikrligi1,0 × 109 N·m/rad

Boshqaruv tizimi TMS320F28335 DSP asosidagi toʻliq raqamli servo yuritmadan foydalanadi. Master va slave yuritmalar orasida 5 Mbps RS-485 aloqa va Manchester kodlash ishlatilgan. Simulyatsiya MATLAB/Simulink R2023b muhitida diskret modellashtirish va \(i_d=0\) vektor boshqaruvi yondashuvi bilan yaratilgan.

Qaysi harakat sharoitlari sinovdan oʻtkazildi?

  1. 0° ↔ 10° harakat, 1000°/min
  2. 0° ↔ 50° harakat, 5000°/min
  3. 0° ↔ 90° harakat, 10.000°/min

SSO bilan taqqoslangan asosiy etalon usul klassik Cross-Coupled Control (CCC) usulidir.

Simulyatsiyada nima topildi?

Simulyatsiyada A1 transmissiya bikrligi nominal 1,0 × 109 N·m/rad qiymatdan 0,9 × 109 N·m/rad qiymatgacha kamaytirilib, %10 bikrlik assimetriyasi hosil qilindi.

SSO bilan barcha harakat sharoitlarida simulyatsiya qilingan pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi 8 × 10−6° ichida ushlab turildi. SSOdagi dvigatel tok farqi ±0,02 A ichida qolgan boʻlsa, CCCda yuqori tezlikdagi 10.000°/min holatda bu farq 2 A darajasiga yetgan.

Tadqiqotchilar SSO harakat paytida juda kichik boshqariladigan pozitsiya ofsetini hosil qilib, qarama-qarshi momentni muvozanatlashtirishini bildiradi. Tizim toʻxtaganda ushbu ofset yoʻqoladi va sinxronizatsiya xatosi yana nolga yaqinlashadi.

Parametr noaniqligiga nisbatan chidamlilik

Bikrlik nomuvofiqligi uchun A1 tomoni nominal bikrlikning %90, %80 va %70igacha kamaytirildi. Eng ogʻir sinov boʻlgan %30 bikrlik kamayishida dvigatel tok farqi taxminan −0,04 A ga, sinxronizatsiya xatosi esa 2,8 × 10−5° darajasiga yetgan, ammo cheklangan holda qolgan.

Inertsiya nomuvofiqligida A1 dvigatel inertsiya momenti nominal qiymatning %80–%120 oraligʻida oʻzgartirilgan. Bu holat asosan tezlanish va sekinlanish paytlarida oʻtkinchi tebranishlarni yuzaga keltirgan. Tok farqi barcha sinovlarda ±3 × 10−4 A ichida, sinxronizatsiya xatosi esa chekka sharoitlarda 1,6 × 10−4° darajasida qolgan.

Nolinear ishqalanish tajribasi

Tadqiqotda haqiqiy VMC630 oʻlchovlaridan aniqlangan parametrlar bilan Stribeck ishqalanish modeli ham simulyatsiyaga qoʻshilgan:

\[ T_f = \left[ F_c+(F_s-F_c) \exp\left( -\left|\frac{V}{V_s}\right|^\delta \right) \right]\operatorname{sign}(V) \]

Qoʻllangan qiymatlar \(F_c=34,3\) N·m, \(F_s=58,3\) N·m, \(V_s=3\times10^{-6}\) m/s va \(\delta=2\)dir.

Ishqalanish ikki oʻqqa simmetrik qoʻllanganda tok farqi ±0,011 A, sinxronizatsiya xatosi 7 × 10−6° dan past qolgan. Ishqalanish faqat A2 tomoniga qoʻllanganda tok farqi ±0,015 A, sinxronizatsiya xatosi taxminan ±9 × 10−6° boʻlgan.

Haqiqiy mashinadagi CCC–SSO natijasi

Haqiqiy VMC630 tajribalarida har ikki boshqaruv usuli juda kichik pozitsiya sinxronizatsiyasi xatolarini hosil qilgan. SSOning asosiy farqi dvigatellar orasidagi tok farqini va shu orqali qarama-qarshi moment koʻrsatkichini ancha kuchli bostirishidir.

Verianla Live: Haqiqiy mashinada CCC va SSO sinxronizatsiya xatosi

Jadvaldagi qiymatlar tadqiqotning eksperimental 3-jadval maʼlumotlaridir. Qiymatlar 10−3 daraja birligida. Kichikroq RMS qiymati umumiy sinxronizatsiya xatosi kichikroq ekanini koʻrsatadi; biroq bu jadvalning oʻzi moment muvozanatini koʻrsatmaydi.

Harakat sharoitiCCC Emax (10⁻³°)SSO Emax (10⁻³°)CCC Erms (10⁻³°)SSO Erms (10⁻³°)Manba
0° ↔ 10°0,1210,1200,0460,0453-jadval
0° ↔ 50°0,5260,5510,2000,2053-jadval
0° ↔ 90°0,6130,6300,2440,2483-jadval
 

Verianla Live: Vizualizatsiya ushbu koʻrinadigan ilmiy maʼlumot jadvalidan brauzerda yaratiladi. Jadval ilmiy source-of-truth sifatida saqlanadi.

Bu jadval muhim farqni koʻrsatadi: SSO har bir holatda CCCdan pastroq pozitsiya xatosini bermagan. Ayniqsa 50° va 90° harakatlarda SSOning Emax va Erms qiymatlari CCCdan biroz yuqoridir. Shuning uchun tadqiqot natijasi “SSO pozitsiya sinxronizatsiyasini har qanday sharoitda yaxshiladi” tarzida talqin qilinmasligi kerak.

SSOning yaqqol ustunligi moment muvozanati koʻrsatkichida namoyon boʻladi. Haqiqiy tajribalarda SSO dvigatel tok farqini ±0,25 A ichida ushlab turgan boʻlsa, CCCning farqi yuqori tezlikda taxminan 1,9 A ga yetgan. Shu tariqa tadqiqotchilar taklif qilgan usul CCCga yaqin pozitsiya aniqligini saqlagan holda dvigatellar orasidagi qarama-qarshi momentni kamaytirishni maqsad qiladi.

S-shaklli haqiqiy ishlov berish tajribasi

Usul faqat boʻsh yurishdagi oʻq harakati bilan sinovdan oʻtkazilmagan, balki 7075 alyuminiy qotishmasidan S-shaklli detal haqiqiy dastgohda ishlangan. Yakuniy oʻtishdagi kesish chuqurligi 0,1 mm, spindle tezligi 3600 r/min va surish 1050 mm/min deb berilgan.

Ishlangan detalning toʻrtta kontur egri chizigʻi Hexagon koordinata oʻlchash mashinasida tekshirilgan:

KonturMinimal ogʻish (mm)Maksimal ogʻish (mm)Tolerans (mm)
ACNO1−0,0390,048±0,060
ACNO2−0,0410,053±0,060
ACNO3−0,0430,047±0,060
ACNO4−0,0460,045±0,060

Toʻrtta konturning barchasi tadqiqotda belgilangan ±0,060 mm tolerans diapazonida qolgan. Shu bilan birga, CCC bilan ayni kesish sharoitida bevosita taqqoslovchi ishlov berish sinovi oʻtkazilmagan. Tadqiqotchilar buning sababini CCCdagi nomuvozanatli qarama-qarshi moment kesish yuki ostida mexanik vibratsiya va asbob sinishi xavfini keltirib chiqarishi mumkinligi bilan izohlaydi. Shu sababli S-shaklli sinov SSO tolerans ichida ishlov bera olishini koʻrsatadi; u SSO ishlangan sirt boʻyicha CCCdan son jihatdan yaxshiroq ekanini isbotlovchi bevosita A/B ishlov berish taqqoslashidir, degani emas.

Kesish paytidagi chastota tarkibi

S-shaklli detalni ishlash paytida ikki oʻq dvigatel toki farqiga qoʻllangan FFT tahlilida buzilishlarning katta qismi 100 Hz dan pastda jamlangan. Asosiy choʻqqi taxminan 60 Hz atrofida; tadqiqotchilar buni 3600 r/min spindle aylanish chastotasi va uning garmoniklari bilan bogʻlaydi. Kuzatuvchi oʻtkazish polosasi boʻlgan 150 Hz dan yuqorida sezilarli yangi spektral choʻqqi kuzatilmagan.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan natijalar

  • Yuqori bikrlikli ikki dvigatelli A oʻqida pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi bilan qarama-qarshi momentni birgalikda koʻrib chiqish mumkinligini koʻrsatadi.
  • SSO eksperimental VMC630 tizimida CCCga oʻxshash pozitsiya sinxronizatsiyasi aniqligini saqlagan holda dvigatel tok farqini sezilarli darajada kamaytirgan.
  • Usul bikrlik va inertsiya nomuvofiqliklari hamda modellashtirilmagan Stribeck ishqalanishi ostida simulyatsiya darajasida cheklangan va yaqinlashuvchi xatti-harakat koʻrsatgan.
  • SSO bilan ishlangan S-shaklli namuna tadqiqotda belgilangan ±0,060 mm kontur toleransi ichida qolgan.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlamaydigan natijalar

  • SSO har qanday sharoitda CCCdan pastroq pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosini beradi, deb boʻlmaydi.
  • S-shaklli kesish tajribasida CCC bilan ayni sharoitda bevosita ishlov berish taqqoslanmagani sababli, sirt yoki kontur boʻyicha SSOning CCCdan son jihatdan ustunligi isbotlanmagan.
  • Usul past bikrlikli yoki yuqori elastiklikka ega ikki dvigatelli tizimlarda ayni unumdorlikni berishi koʻrsatilmagan.
  • Ikki chiziqli dvigatelli gantry, ikki spindle yoki boshqa servo arxitekturalarga umumlashtirish imkoniyati hali eksperimental ravishda tasdiqlanmagan.
  • Tadqiqot uzoq muddatli ishlab chiqarish barqarorligi, termal qarish yoki keng koʻlamli sanoat dala sinovini taqdim etmaydi.

Tadqiqot usuli va natijalari

Dinamik model

Model ikkita moment dvigateli, umumiy yuk, ikkita transmissiya zanjiri, dvigatel va yuk inertsiya momentlari, viskoz soʻnish, transmissiya bikrligi va tashqi buzuvchi momentlarni oʻz ichiga oladi. Analitik keltirib chiqarishda transmissiya va viskoz soʻnish hadlari inertsiya va bikrlik hadlariga nisbatan kichik deb olinib, soddalashtirilgan.

Yuk tomonidagi tabiiy chastota:

\[ \omega_n= \sqrt{ \frac{K_{s1}+K_{s2}}{J_L} } \]

deb taʼriflangan. Ushbu mexanik rezonans kuzatuvchi va boshqaruv oʻtkazish polosalarining yuqori chegarasini belgilovchi asosiy fizik cheklov sifatida ishlatiladi.

Boshqaruv arxitekturasi

Tizim uch bosqichli servo konturdan iborat:

  1. Tok konturi
  2. Tezlik konturi
  3. Pozitsiya konturi

SSO ikki oʻq orasidagi bogʻlanishni ushbu mavjud bosqichli tuzilma ustiga qoʻshilgan sinxronizatsiya kompensatsiya qatlami sifatida koʻrib chiqadi. SSO chiqishi ikki tezlik konturiga qarama-qarshi ishoralarda qoʻllanadi.

Boshqaruv va simulyatsiya parametrlari

ParametrQiymatVazifasi
Pozitsiya konturi koeffitsiyenti80 HzPozitsiyani boshqarish
Tezlik konturi oʻtkazish polosasi100 HzDvigatel tezligini boshqarish
Tok konturi oʻtkazish polosasi1000 HzTok/moment boshqaruvi
CCC coupling gain4000Etalon usul sinxronizatsiya koeffitsiyenti
SSO kuzatuvchi oʻtkazish polosasi150 HzBuzilishni baholash tezligi
Hisoblangan mexanik rezonanstaxminan 1186 HzMexanik oʻtkazish polosasi chegarasi

Manba ichidagi sonli izoh: Tadqiqot ushbu tanlov uchun \(1.5\omega_v<\omega_c<0.3\omega_n\) sharti bajarilishini bildiradi. Biroq berilgan \(\omega_v=100\) Hz va \(\omega_c=150\) Hz qiymatlari bilan \(1.5\omega_v=150\) Hz boʻladi. Shuning uchun quyi chegara qatʼiy “<” tarzida yozilganda 150 < 150 tengsizligi bajarilmaydi. Bu nuqta manba matnida qanday boʻlsa, shunday xabar qilingan va jim tuzatilmagan.

Haqiqiy tajriba natijalari

HarakatUsulEmin (10⁻³°)Emax (10⁻³°)Erms (10⁻³°)
0° ↔ 10°CCC−0,0810,1210,046
0° ↔ 10°SSO−0,0800,1200,045
0° ↔ 50°CCC−0,2680,5260,200
0° ↔ 50°SSO−0,2130,5510,205
0° ↔ 90°CCC−0,4170,6130,244
0° ↔ 90°SSO−0,3520,6300,248

Har ikki usulda ham maksimal eksperimental pozitsiya sinxronizatsiyasi xatosi 6,3 × 10−4° dan past qolgan. SSO dvigatel tok farqini ±0,25 A ichida ushlab turgan boʻlsa, CCCdagi farq yuqori tezlik sharoitida taxminan 1,9 A ga yetgan.

Ishlov berish orqali tasdiqlash

7075 alyuminiy qotishmasidan tayyorlangan S-shaklli detalning toʻrtta oʻlchov konturidagi barcha nuqtalar ±0,060 mm tolerans diapazonida qolgan. Toʻrtta kontur uchun qayd etilgan maksimal musbat ogʻish 0,053 mm, eng kichik manfiy ogʻish −0,046 mm boʻlgan.

Kesish paytida dvigatel tok farqining FFT tahlili ustun buzilishlar 100 Hz dan pastda qolganini va asosiy komponent taxminan 60 Hz atrofida ekanini koʻrsatgan.

Asosiy cheklovlar

  • Eksperimental tasdiqlash faqat bitta VMC630 yuqori bikrlikli ikki dvigatelli A oʻqida bajarilgan.
  • Elastik mexanik coupling tizimlari bevosita sinovdan oʻtkazilmagan.
  • Encoder quantization noise ning kuzatuvchi oʻtkazish polosasi yaqinidagi nazariy taʼsiri toʻliq tavsiflanmagan.
  • Turli ikki dvigatelli arxitekturalarga umumlashtirish imkoniyati eksperimental ravishda tasdiqlanmagan.
  • CCC bilan S-shaklli haqiqiy kesish sharoitida teng sharoitli A/B ishlov berish tajribasi oʻtkazilmagan.

Manba va usul haqida izoh

Tadqiqotning toʻliq asl nomi: Dual-Motor Position Control Based on a Synchronous State Observer

Mualliflar: Li Lei; Qingyang Wang; Yesong Li.

Mualliflar tartibi: Manbadagi asl tartib saqlangan.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng birinchi muallif yoki teng hissa bayonoti koʻrsatilmagan.

Masʼul muallif: Yesong Li.

Muassasalar: School of Artificial Intelligence and Automation, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China; Li Lei shuningdek School of Intelligent Manufacturing, Wuhan Technical University, Wuhan, China afiliatsiyasiga ega.

Jurnal: Machines.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola raqami: 14(6), 681.

DOI: 10.3390/machines14060681.

Nashr sanasi: 11 Iyun 2026.

Manba turi: Taqrizdan oʻtgan tadqiqot maqolasi; dinamik modellashtirish, boshqaruv usulini ishlab chiqish, simulyatsiya, haqiqiy dastgoh tajribasi va ishlov berish orqali tasdiqlashni oʻz ichiga oladi.

Rasmiy nashr havolasi:MDPI rasmiy maqola sahifasi.

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Moliyalashtirish: Department of Science and Technology of Hubei Province, grant 2023BAA010-1. Maqolani qayta ishlash toʻlovi ham ayni muassasa tomonidan moliyalashtirilgani bildirilgan.

Maʼlumotlarga kirish: Tadqiqotda taqdim etilgan maʼlumotlar soʻrov boʻyicha masʼul muallifdan olinishi mumkinligi bildirilgan.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar manfaatlar toʻqnashuvi yoʻqligini bildiradi.

Muallif hissalari: Konseptualizatsiya Li Lei va Yesong Li; usul Li Lei va Yesong Li; dasturiy taʼminot Li Lei; tasdiqlash Li Lei va Qingyang Wang; formal tahlil Li Lei va Yesong Li; tadqiqot Li Lei; resurslar Yesong Li; maʼlumotlarni kuratsiya qilish Li Lei; dastlabki qoralama Li Lei; koʻrib chiqish va tahrirlash Yesong Li va Qingyang Wang; vizualizatsiya Li Lei; superviziya, loyiha boshqaruvi va moliyalashtirishni olish Yesong Li tomonidan bajarilgani bildirilgan.

Ilmiy mazmun chegarasi: Ushbu Verianla matnidagi usullar, formulalar, sonli natijalar va ilmiy talqinlar koʻrib chiqilgan tadqiqotga asoslanadi. Tashqi manbalardan yangi eksperimental yoki ilmiy topilma qoʻshilmagan. Tashqi tekshiruv faqat bibliografik nashr identifikatsiyasini nazorat qilish maqsadida ishlatilgan.

Manba ichidagi nomuvofiqlik haqida izoh: 3.2-boʻlimda (23)-tenglamadan keyingi izohda “(24)-tenglama” iborasi ishlatilgan; manbada keyinroq raqamlangan (24)-tenglama Stribeck ishqalanish modelidir. Bundan tashqari \(\omega_v=100\) Hz va \(\omega_c=150\) Hz qiymatlari berilganiga qaramay, matn \(1.5\omega_v<\omega_c\) quyi chegarasi bajarilganini bildiradi; berilgan sonlar ushbu qatʼiy tengsizlik chegarasida tenglik hosil qiladi. Bu ikki nuqta jim tuzatilmagan.

Asosiy talqin chegarasi: Eksperimental natijalar yuqori bikrlikli VMC630 A-oʻqi uchun kuchli tasdiqlash beradi; biroq elastikroq bogʻlangan mexanizmlar, boshqa dvigatel/servo tizimlari va turli ikki dvigatelli arxitekturalar uchun alohida eksperimental tasdiqlash zarur. SSO bilan bajarilgan S-shaklli ishlov berish sinovi toleransga moslikni koʻrsatadi; ayni kesish sharoitida CCC bilan bevosita ishlov berish taqqoslanmagani sababli, SSOning ishlangan detal aniqligida CCCdan son jihatdan ustunligi ushbu tadqiqotdan chiqarib boʻlmaydi.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi.Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan

Bu saytda cookie-fayllarga ruxsat berish foydalanish tajribangizni yaxshilaydi. Cookie-fayllar siyosati