ЗНИЖЕННЯ ДИНАМІЧНОЇ НАВАНТАЖЕНОСТІ РОБОТИ МЕХАНІЗМІВ У ПЕРЕХІДНИХ РЕЖИМАХ

Мета. Для зниження динамічних навантажень у механізмах необхідно певним чином виконувати вибір режимів їх руху. Такий вибір повинен здійснюватись на оптимізаційній основі. Метою роботи є дослідження методів синтезу режимів руху механізмів та машин, які забезпечують оптимальні режими руху за термінальними та інтегральними критеріями. Методика. Для проведення досліджень використано одномасову динамічну модель механізму. У якості оптимізаційних критеріїв використано термінальний та комплексний інтегральний критерії. Поставлена оптимізаційна задача розв’язана за допомогою динамічного програмування та варіаційного числення. Також було використано прямий варіаційний метод, який дозволив знайти лише наближений розв’язок вихідної задачі оптимального керування. Результати. Для кожного з методів розв’язання задачі встановлено способи забезпечення абсолютного мінімуму термінального критерію. Отримані в результаті рішень характеристики показують плавність зміни кінематичних функцій при гальмуванні механізму та вказують на досягнення абсолютного мінімуму прийнятого у розрахунках термінального критерію. Наукова новизна. При розв’язуванні задачі оптимального керування методом динамічного програмування для досягнення абсолютного мінімуму термінального критерію у рівняння динаміки руху системи необхідно вводити нові змінні. В загальному випадку для досягнення мінімуму термінального критерію n-го порядку розв’язок оптимізаційної задачі необхідно шукати відносно функції (n+1)-го порядку. При розв’язанні оптимізаційних задач методом варіаційного числення для того, щоб забезпечити мінімум термінального критерію n-го порядку, шляхом вибору відповідних крайових умов, необхідно розв’язати рівняння Ейлера-Пуассона 2(n+1)-го порядку (за умови симетричного задання крайових умов). Дане рівняння, в свою чергу, є необхідною умовою екстремуму функціоналу з підінтегральним виразом (n+1)-го порядку. Практична значимість. Мінімізація прийнятого у розрахунках термінального критерію дає змогу усунути удари у кінематичних зачепленнях механізмів, що, у свою чергу, підвищує їх довговічність. Крім того, зниження інтенсивності наростання прискорення ведучої маси системи (наприклад, ротора електродвигуна) дає змогу знизити небажані енерговтрати приводу.