Ротор тэнцвэржүүлэлт дэх дөрвөн удаагийн аргыг ойлгох
дөрвөн удаагийн арга бол системтэй арга хэмжээ юм хоёр хавтгайн тэнцвэржүүлэлт дөрвөн ялгаатай хэмжилтийн удааг ашиглан бүрэн багцыг тогтоох нөлөөллийн коэффициентүүд хоёулангийн хувьд засварын хавтгайнууд. Энэ нь эхлээд роторын анхны төлөвийг хэмжиж, дараа нь засварын хавтгай бүрийг туршилтын жингээр бие даан шалгаж эхэлдэг туршилтын жин, мөн дөрөв дэх удаагийн эргэлтээр хоёр хавтгайг зэрэг туршилтын жинтэйгээр ажиллуулж дуусгана. Энэхүү дөрөв дэх удаагийн эргэлт нь энэ аргыг хурдан гурван удаагийн аргаас ялгадаг — энэ нь математик шаардлага биш, харин зориуд хийсэн шалгалт юм.
Энэхүү бүрэн дүүрэн арга нь системийн динамик хариу үйлдлийг бүрэн тодорхойлдог ротор-холхивчийн систем, залруулах жинг нарийвчлалтай тооцоолох боломжийг олгодог залруулах жин чичиргээг багасгах чичиргээ хоёр холхивчийн байрлалд зэрэг.
1. Дөрвөн удаагийн аргын дараалал
Энэ арга нь яг дөрвөн удаагийн дараалсан туршилтын эргэлтээс бүрдэх бөгөөд тус бүр нь тодорхой зорилготой. Бүх процессын явцад чичиргээг вектор хэлбэрээр — хоёр чиглэлд амплитуд ба фаз — хоёр холхивч бүр дээр бүртгэнэ.
1-р удаа — Анхны (суурь) эргэлт
Төхөөрөмж нь тэнцвэржүүлэх хурдаараа анхны төлөвтөө ажиллана. Хоёр холхивчийн байрлалд (1-р холхивч ба 2-р холхивч) чичиргээг бүртгэж, анхны тэнцвэргүйдлээс үүдэлтэй суурь шинж чанарыг баримтална. тэнцвэргүйдэл.
- Бүртгэх: 1-р холхивч дээрх чичиргээ = A₁ ∠θ₁
- Бүртгэх: 2-р холхивч дээрх чичиргээ = A₂ ∠θ₂
2-р удаа — 1-р хавтгайд туршилтын жин
Төхөөрөмжийг зогсоож, 1-р засварын хавтгайд тэмдэглэсэн өнцгийн байрлалд мэдэгдэж буй туршилтын жинг (T₁) суулгана. Төхөөрөмжийг дахин асааж, хоёр холхивч дээр чичиргээг дахин хэмжинэ. Вектор өөрчлөлт 1-р хавтгайд байрлах жин нь хоёр хэмжилтийн цэгт хэрхэн нөлөөлж байгааг илтгэнэ.
- Туршилтын жин T₁-ийг α₁ өнцөгт 1-р засварын хавтгайд нэмэх
- Бүртгэх: 1-р болон 2-р холхивч дээрх шинэ чичиргээ
- Тооцоолох: T₁-ийн 1-р холхивч дээрх нөлөө (шууд нөлөө)
- Тооцоолох: T₁-ийн 2-р холхивч дээрх нөлөө (хөндлөн холбоосын нөлөө)
3-р удаа — 2-р хавтгайд туршилтын жин
Туршилтын жин T₁-ийг авч хаяж, өөр туршилтын жинг (T₂) 2-р засварын хавтгайд суулгана. Дараагийн эргэлт нь 2-р хавтгайд байрлах жин нь хоёр холхивчид хэрхэн нөлөөлж байгааг илтгэнэ.
- Туршилтын жин T₁-ийг 1-р засварын хавтгайгаас авах
- Туршилтын жин T₂-ийг α₂ өнцөгт 2-р засварын хавтгайд нэмэх
- Бүртгэх: 1-р болон 2-р холхивч дээрх шинэ чичиргээ
- Тооцоолох: T₂-ийн 1-р холхивч дээрх нөлөө (хөндлөн холбоосын нөлөө)
- Тооцоолох: T₂-ийн 2-р холхивч дээрх нөлөө (шууд нөлөө)
4-р удаа — Хоёр хавтгайд туршилтын жин
Хоёр туршилтын жинг зэрэг суулгана (1-р хавтгайд T₁, 2-р хавтгайд T₂) дөрөв дэх удаагийн эргэлтийн тулд. Энэ нь системийн шугаман чанарыг баталгаажуулах нэмэлт өгөгдлийг өгнө шугаман чанар мөн хөндлөн холбоос хүчтэй үед тооцооллыг нарийвчлах боломжийг олгоно.
- T₁ ба T₂ хоёрыг зэрэг суурилуулах
- Бүртгэх: хоёр холхивч дээрх нийлмэл чичиргээний хариу үйлдэл
- Шалгах: тус бүрийн нөлөөний вектор нийлбэр (2-р болон 3-р удаа) нийлмэл хэмжилттэй таарч байгаа эсэх — шугаман зан үйлийг баталгаажуулна
2. Математик суурь
Дөрвөн удаагийн арга нь системийн бүрэн зан үйлийг тодорхойлдог 2×2 матриц үүсгэх дөрвөн нөлөөллийн коэффициентийг агуулдаг. Ижил коэффициентүүд нь олон хавтгайтай ажиллах бүх хэлбэрийн суурь болдог тул энд ойлгох нь бүх динамик тэнцвэржүүлэлтэд ашигтай.
Нөлөөллийн коэффициентийн матриц
- α₁₁: 1-р хавтгайд нэгж жингийн 1-р холхивч дээрх чичиргээнд үзүүлэх нөлөө (шууд нөлөө)
- α₁₂: 2-р хавтгайд нэгж жингийн 1-р холхивч дээрх чичиргээнд үзүүлэх нөлөө (хөндлөн холбоос)
- α₂₁: 1-р хавтгайд нэгж жингийн 2-р холхивч дээрх чичиргээнд үзүүлэх нөлөө (хөндлөн холбоос)
- α₂₂: 2-р хавтгайд нэгж жингийн 2-р холхивч дээрх чичиргээнд үзүүлэх нөлөө (шууд нөлөө)
Залруулах жинг тооцоолох
Дөрвөн коэффициентийг мэдэж байгаа тохиолдолд програм хангамж нь хоёр холхивч дээрх чичиргээг цуцлах залруулах жинг (1-р хавтгайд W₁, 2-р хавтгайд W₂) олох зэрэгцээ вектор тэгшитгэлийн хосыг шийднэ:
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = −V₁ (1-р холхивч дээрх чичиргээг цуцлах)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = −V₂ (2-р холхивч дээрх чичиргээг цуцлах)
Энд V₁ ба V₂ нь хоёр холхивч дээрх анхны чичиргээний векторууд юм. Шийдэл нь векторын математик 2×2 коэффициентийн матрицын урвуу матрицыг ашиглан хослоно. 1-3-р удаагийн эргэлт нь аль хэдийн дөрвөн коэффициентийг бүрдүүлсэн тул систем нь гурван удаагийн эргэлтийн дараа математик хувьд тодорхойлогдсон; иймд дөрөв дэх удаагийн эргэлт нь илүүдэл өгөгдөл тулгарч буй тэгшитгэл биш, харан итгэлцлийг нэмэгдүүлдэг.
3. Дөрвөн удаагийн аргын давуу талууд
Нэмэлт эргэлт нь хэд хэдэн тодорхой давуу талыг авчирдаг.
Системийн бүрэн шинж чанарыг тодорхойлох
Хавтгай бүрийг тусдаа, дараа нь хоёуланг нь зэрэг шалгах нь шууд нөлөө болон хөндлөн холбоосыг бүрэн баримтална. Энэ нь хавтгайнууд ойрхон байрлах эсвэл холхивчийн хөшүүн чанар хоёр үзүүр хооронд эрс ялгаатай үед чухал ач холбогдолтой.
Дотоод баталгаажуулалт
4-р ажиллуулалт нь шугаман байдлын шалгалт юм. Хэрэв хоёр туршилтын жингийн нийлмэл нөлөө нь тус бүрийн нөлөөний векторын нийлбэртэй таарахгүй бол систем нь шугаман бус байдлаар ажиллаж байна — энэ нь сулралт, холхивчийн завсар, эсвэл тэнцвэржүүлэлт үргэлжлэхээс өмнө засах ёстой суурийн асуудлуудын шинж тэмдэг юм.
Нарийвчлал сайжрах
Хэрэв харилцан нөлөөлөл (cross-coupling) ихтэй бол — нэг хавтгай хол холхивчид хүчтэй нөлөөлж байгаа үед — илүүдэл өгөгдөл нь зүгээр л гурван ажиллуулалтын шийдлээс илүү найдвартай үр дүн өгнө.
Илүүдэл өгөгдөл ба алдааны тэсвэрлэлт
Дөрвөн хэмжилт нь үндсэндээ дөрвөн мэдэгдэхгүй хэмжигдэхүүнд зориулагдсан бөгөөд илүүдэл өгөгдлийг бий болгож, програм хангамжид хэмжилтийн сарнилыг илрүүлж, хэсэгчлэн дундажлах боломжийг олгодог.
Үр дүнд итгэх итгэл
Системчилсэн дараалал болон дотоод шалгалт нь тооцоолсон засварууд эхний удаад ажиллах болно гэж техникийн мэргэжилтэнд үндэслэлтэй итгэл өгдөг.
4. Дөрвөн ажиллуулалтын аргыг хэзээ ашиглах вэ
Дөрвөн ажиллуулалтын арга нь дараах тохиолдолд ялангуяа тохиромжтой:
- Харилцан нөлөөлөл ихтэй үед: хавтгайнууд ойрхон байрлах эсвэл тэгш бус хөшүүн чанар нь нэг хавтгайг хоёр холхивчид хүчтэй нөлөөлөхөд хүргэдэг.
- Нарийвчлалын шаардлага өндөр үед: хатуу тэнцвэржүүлэлтийн хүлцлүүд — нарийн G-ангууд доор ISO 21940-11 (ISO 1940-1-ийн орчин үеийн хувилбар) — биелүүлэх ёстой.
- Системийн зан төлөв тодорхойгүй үед: машин эхний удаа тэнцвэржүүлэгдэж, түүний хариу үйлдэл өнөөдөр ойлгомжгүй байгаа үед.
- Тоног төхөөрөмж чухал үед: өндөр үнэтэй чухал тоног төхөөрөмж нэмэлт нэг ажиллуулалт нь хямд даатгал болдог.
- Тогтмол калибровкыг тогтоож байгаа үед: хадгалах үед багаж хэрэгсэл коэффициентуудыг ирээдүйд давтан ашиглахын тулд, энэ аргын бүрэн бүтэн байдал нь хадгалагдсан өгөгдөл нарийвчлалтай байхаар хангадаг.
5. Гурван ажиллуулалтын аргаар харьцуулах
Дөрвөн ажиллуулалтын аргыг энгийн гурван удаагийн арга аргатай харьцуулахад хамгийн сайн ойлгогддог, энэ нь нийлмэл ажиллуулалтыг хасадаг.
Гурван ажиллуулалтын дараалал
- 1-р ажиллуулалт: анхны нөхцөл
- 2-р ажиллуулалт: 1-р хавтгайд туршилтын жин
- 3-р ажиллуулалт: 2-р хавтгайд туршилтын жин
- Засваруудыг гурван ажиллуулалтаас шууд тооцоолно
Дөрөв дэх ажиллуулалт нэмж өгдөг зүйлс
- Шугаман байдлын баталгаажуулалт: 4-р ажиллуулалт нь систем шугаман байдлаар ажиллаж байгааг баталгаажуулна.
- Харилцан нөлөөллийн илүү сайн тодорхойлолт: харилцан нөлөөлөл хүчтэй үед баялаг өгөгдөл.
- Алдаа илрүүлэх: аномалиуд илүү хялбархан тодорхойлогдоно.
Гурван ажиллуулалтын арга ямар зүйлийг орхиж, ямар зүйлийг хадгалдаг вэ
- Цаг хугацаа хэмнэх: нэг ажиллуулалт багасах нь тэнцвэржүүлэлтийн хугацааг ойролцоогоор 20%-иар бууруулна.
- Хангалттай нарийвчлал: олон машины хувьд гурван ажиллуулалт бүрэн хангалттай.
- Энгийн байдал: хянах өгөгдөл багатай, жинг өөрчлөх тоо цөөн.
Бодит амьдрал дээр гурван ажиллуулалтын арга нь уламжлалт тэнцвэржүүлэлтийн гол арга болдог бол дөрвөн ажиллуулалтын арга нь өндөр нарийвчлалтай ажлууд эсвэл асуудалтай машинуудад зориулагддаг. Хоёулаа ижил физикийн үндэслэл дээр суурилдаг; аль ч аргын хувьд Balanset-1A хоёр холхивч бүр амплитуд болон фазыг бүртгэж, нөлөөллийн коэффициентүүдийг автоматаар тооцоолж, дөрвөн ажиллуулалтын дарааллын хувьд — засвар хийхээс өмнө шугаман байдлын шалгалт амжилтгүй болсон тохиолдолд анхааруулга өгнө. Туршилтын жингүүдийн хэмжээг тодорхойлох нь туршилтын жингийн тооцоолуур.
6. Бодит гүйцэтгэлийн зөвлөмжүүд
Цэвэр дөрвөн ажиллуулалтын үр дүнд хүрэхийн тулд гурван чиглэлд анхаарлаа хандуулна уу.
Туршилтын жинг сонгох
- Суурь утгаас чичиргээг 25–50%-иар өөрчлөх туршилтын жинг сонгоно уу.
- Хэмжилтийн чанарыг тогтмол байлгахын тулд хоёр засварын хавтгайд ижил хэмжээтэй жин ашиглана уу.
- Бүх туршилтын явцад жин бүр найдвартай бэхлэгдсэн эсэхийг шалгана уу.
Хэмжилтийн нийцэл
- Бүх дөрвөн туршилтын явцад ажиллагааны нөхцөл байдлыг (хурд, температур, ачаалал) ижил хадгална уу.
- Шаардлагатай үед туршилтуудын хооронд дулааны тогтворжилтыг хүлээнэ үү.
- Бүх хэмжилтийн үед мэдрэгчийн байршил болон бэхлэлтийг ижил байлгана уу.
- Нарийн дуу чимээг багасгахын тулд нэг туршилтанд хэд хэдэн уншилт авч, дундажлана уу.
Өгөгдлийн чанарыг шалгах
- Туршилтын жин бүр тодорхой хэмжигдэхүйц өөрчлөлт (эхний түвшний багадаа 10–15%) үүсгэж байгааг баталгаажуулна уу.
- 4-р туршилтын үр дүн 2-р болон 3-р туршилтуудын нөлөөний векторын нийлбэртэй ойролцоогоор (ойролцоогоор 10–20% хүртэл) нийцэж байгааг шалгана уу.
- Шугаман чанарын шалгалт амжилтгүй болвол цааш үргэлжлэхээсээ өмнө механик асуудлуудыг судална уу.
7. Асуудлыг шийдвэрлэх
Аргын ихэнх хүндрэлийг хоёр алдааны горим тайлбарладаг.
4-р туршилтын үр дүн хүлээгдэж буй хариу утгатай нийцэхгүй байна
Боломжит шалтгаанууд:
- Шугаман бус зан төлөв — сулралт, зөөлөн тулгуур, эсвэл холхивчийн завсар.
- Туршилтын жин хэт их байгаа нь системийг шугаман бус горимд оруулж байна.
- Хэмжилтийн алдаа эсвэл ажиллагааны нөхцөл байдлын нийцэлгүй байдал.
Шийдлүүд:
- Механик асуудлыг олж засварлана уу.
- Бага хэмжээтэй туршилтын жин ашиглана уу.
- Хэмжилтийн гинжний калибровка.
- Бүх туршилтын явцад ажиллагааны нөхцөл байдлыг тогтмол байлгана уу.
Эцсийн тэнцвэржүүлэлтийн үр дүн муу байна
Боломжит шалтгаанууд:
- Тооцоолсон залруулгыг буруу өнцөгт суурилуулсан.
- Жингийн хэмжээнд алдаа гарсан.
- Туршилтын туршилтууд болон залруулгыг суурилуулахын хооронд системийн шинж чанар өөрчлөгдсөн.
Шийдлүүд:
- Залруулах жинг суурилуулахыг анхааралтай баталгаажуулна уу.
- Үйл явцын явцад механик тогтвортой байдлыг хангана уу.
- Шинэ туршилтын өгөгдлөөр дахин хийж, бага зэргийн үлдэгдэл үлдсэн тохиолдолд тохируулгын тэнцвэржүүлэлт хийнэ үү.
