Enfoque de diseño basado en modelos para mejorar las características de rendimiento de un rodamiento hidrostático mediante optimización multivariable
Autores: Rehman, Waheed Ur; Wang, Xinhua; Cheng, Yiqi; Chen, Yingchun; Shahzad, Hasan; Chai, Hui; Abbas, Kamil; Ullah, Zia; Kanwal, Marya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Enfoque de diseño basado en modelos para mejorar las características de rendimiento de un rodamiento hidrostático mediante optimización multivariable
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Investigación
Rodamientos hidrostáticos
Modelo matemático
Sistema de control
Control de avance
Control de retroalimentación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La investigación en el campo de la tribomecatrónica ha ido ganando popularidad en las últimas décadas. El objetivo de la investigación actual es mejorar las características estáticas/dinámicas de los rodamientos hidrostáticos. Los rodamientos hidrostáticos siempre funcionan en condiciones ambientales adversas que afectan su rendimiento, e incluso pueden resultar en su fallo. La investigación actual propone un sistema basado en un modelo matemático para rodamientos hidrostáticos que ayuda a mejorar sus características estáticas/dinámicas bajo condiciones variables de variables influyentes en el rendimiento como la temperatura, la velocidad del husillo, la carga externa y la holgura de juego. Para lograr estos objetivos, los restrictores capilares se reemplazan con válvulas de servorcontrol, y se desarrolla un modelo matemático junto con sistemas de diseño de control robusto. El sistema de control consta de técnicas de control en avance y retroalimentación que no se han aplicado antes para rodamientos hidrostáticos en la literatura publicada. El control en avance intenta eliminar una perturbación antes de que entre en el sistema, mientras que el control de retroalimentación logra el objetivo de rechazo de perturbaciones y mejora las características de estado estable. El control en avance es un controlador basado en trayectorias y el controlador de retroalimentación es un controlador de modo deslizante con una superficie deslizante PID. Se utiliza el algoritmo de optimización de enjambre de partículas para ajustar el vector de 6 dimensiones de los parámetros de ajuste con criterios de rendimiento multiobjetivo. Se han realizado investigaciones numéricas para verificar el rendimiento del sistema propuesto bajo condiciones variables de viscosidad, holgura de juego, carga externa y velocidad del husillo. La comparación de nuestros resultados con la literatura publicada muestra la efectividad del sistema propuesto.
Descripción
La investigación en el campo de la tribomecatrónica ha ido ganando popularidad en las últimas décadas. El objetivo de la investigación actual es mejorar las características estáticas/dinámicas de los rodamientos hidrostáticos. Los rodamientos hidrostáticos siempre funcionan en condiciones ambientales adversas que afectan su rendimiento, e incluso pueden resultar en su fallo. La investigación actual propone un sistema basado en un modelo matemático para rodamientos hidrostáticos que ayuda a mejorar sus características estáticas/dinámicas bajo condiciones variables de variables influyentes en el rendimiento como la temperatura, la velocidad del husillo, la carga externa y la holgura de juego. Para lograr estos objetivos, los restrictores capilares se reemplazan con válvulas de servorcontrol, y se desarrolla un modelo matemático junto con sistemas de diseño de control robusto. El sistema de control consta de técnicas de control en avance y retroalimentación que no se han aplicado antes para rodamientos hidrostáticos en la literatura publicada. El control en avance intenta eliminar una perturbación antes de que entre en el sistema, mientras que el control de retroalimentación logra el objetivo de rechazo de perturbaciones y mejora las características de estado estable. El control en avance es un controlador basado en trayectorias y el controlador de retroalimentación es un controlador de modo deslizante con una superficie deslizante PID. Se utiliza el algoritmo de optimización de enjambre de partículas para ajustar el vector de 6 dimensiones de los parámetros de ajuste con criterios de rendimiento multiobjetivo. Se han realizado investigaciones numéricas para verificar el rendimiento del sistema propuesto bajo condiciones variables de viscosidad, holgura de juego, carga externa y velocidad del husillo. La comparación de nuestros resultados con la literatura publicada muestra la efectividad del sistema propuesto.