priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2022-65-6-420-429pribor-260Research ArticleНАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC AND PRACTICAL DEVELOPMENTSМоделирование динамических процессов в системе управления плотностью композитной намоткиModeling of dynamic processes in the composite winding density control systemКутьинА. Ю.KutinA. Yu.

Алексей Юрьевич Кутьин - канд. техн. наук, доцент; ведущий программист

Санкт-Петербург

Aleksey Yu. Kutin - PhD, Associate Professor$ Leading Programmer

St. Petersburg

kutin_alex@mail.ruМусалимовВ. М.MusalimovV. M.

Виктор Михайлович Мусалимов - д-р техн. наук, профессор, факультет систем управления и робототехники

Санкт-Петербург

Victor M. Musalimov - Dr. Sci., Professor, Faculty of Control Systems and Robotics

St. Petersburg

musvm@ya.ruМаловМ. С.MalovМ. S.

Михаил Сергеевич Малов - аспирант, факультет систем управления и робототехники

Санкт-Петербург

Mikhail S. Malov - Post-Graduate Student; Faculty of Control Systems and Robotics

St. Petersburg

michaelmalov21@gmail.comСК „Медэкспресс“Medexpress Insurance JSCНациональный исследовательский университет ИТМОITMO University202202122024656420429Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/260

Несмотря на достаточно давнюю и успешную практику автоматизации методов изготовления полых композитных изделий, необходимо создать систему управления процессом филаментной намотки. Система управления должна учитывать взаимосвязь между геометрическими параметрами создаваемой намотки и параметрами ее напряженного состояния. С целью корректного учета свойств объекта управления разработана модель динамики процессов этого метода при условии изменения массы объекта управления и момента его инерции. Полученные уравнения являются основой для создания системы управления, где в качестве управляющего параметра используются угловая скорость оправки и величина приращения радиуса намотки.

Despite the fairly long and successful practice of automating the methods of manufacturing hollow composite products, it is necessary to create a control system for the process of filament winding. The control system must take into account the relationship between the geometric parameters of the winding being created and the parameters of its strained state. In order to correctly account for the properties of the control object, a model of the dynamics of the processes of this method has been developed, subject to changes in the mass of the control object and its moment of inertia. The obtained equations are the basis for creating a control system, where the angular velocity of the mandrel and the increment of the winding radius are used as the control parameter.

композиционный материалнамотканатяжение нитисистема управления процессом намоткиуравнения Лагранжа 2-го родаcomposite materialswindingthread tensionwinding process control systemLagrange equations of the 2nd kindReferencesKutin A., Musalimov V. Winding density regulation in the composite shell manufacture // Proc. of the 2019 IEEE Intern. Conf. on Mechatronics, ICM 2019. 2019. P. 332—336.Kutin A., Musalimov V. Proceedings of the 2019 IEEE International Conference on Mechatronics, ICM 2019, 2019. pp. 332–336.Рябов В. Г., Азметов Х. X., Макаров Д. А. Элементы аналитической механики. Уравнения Лагранжа II рода и примеры решения задач. М.: Московский государственный технический университет „МАМИ“, 2011. 76 с.Ryabov V.G., Azmetov H.X., Makarov D.A. Elementy analiticheskoy mekhaniki. Uravneniya Lagranzha II roda i primery resheniya zadach (Elements of Analytical Mechanics. Lagrange Equations of the Second Kind and Examples of Problem Solving), Moscow, 2011, 76 р. (in Russ.)Раус Э. Динамика системы твердых тел / Под ред. Ю. А. Архангельского и В. Г. Демина. М.: Наука, 1983. Т. 1. 464 с.Routh E.J. Dynamics of a system of rigid bodies, London, 1877.Мусалимов В. М., Сергушин П. А. Аналитическая механика. Уравнение Лагранжа второго рода. Свободные колебания. СПб: СПбГУ ИТМО, 2007. 53 с.Musalimov V.M., Sergushin P.A. Analiticheskaya mekhanika. Uravneniye Lagranzha vtorogo roda. Svobodnyye kolebaniya (Analytical Mechanics. The Lagrange Equation of the Second Kind. Free Vibrations), St. Petersburg, 2007, 53 р. (in Russ.)Овчинников В. В. Прикладная механика: учебное пособие. М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. 308 с.Ovchinnikov V.V. Prikladnaya mekhanika (Applied Mechanics), Moscow, 2014, 308 р. (in Russ.)Суслов Г. К. Теоретическая механика. М.: Гостехиздат, 1971. 236 с.Suslov G.K. Teoreticheskaya mekhanika (Theoretical Mechanics), Moscow, 1971, 236 р. (in Russ.)Эльяш Н. Н. Динамика транспортных и технологических машин. Екатеринбург: Российский государственный профессионально-педагогический университет, 2016. 52 с.Elyash N.N. Dinamika transportnykh i tekhnologicheskikh mashin (Dynamics of Transport and Technological Machines), Yekaterinburg, 2016, 52 р. (in Russ.)Гайдук А. Р. Непрерывные и дискретные динамические системы. М.: Учебная литература, 2004. 252 с.Gaiduk A.R. Nepreryvnyye i diskretnyye dinamicheskiye sistemy (Continuous and Discrete Dynamical Systems), Moscow, 2004, 252 р. (in Russ.)Гайдук А. Р., Беляев В. Е., Пьявченко Т. А. Теория автоматического управления в примерах и задачах с MATLAB. СПб: Лань, 2017. 464 с.Gaiduk A.R., Belyaev V.E., Piavchenko T.A. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya v primerakh i zadachakh s MATLAB (Automatic Control Theory in Examples and Tasks with MATLAB), St. Petersburg, 2017, 464 р. (in Russ.)Глазырин Г. В. Теория автоматического регулирования. Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2017. 168 c.Glazyrin G.V. Teoriya avtomaticheskogo regulirovaniya (Theory of Automatic Control), Novosibirsk, 2017, 168 р. (in Russ.)Теория автоматического управления. Ч. 1. Теория линейных систем автоматического управления / Под ред. А. А. Воронова. М.: Высш. шк., 1977. 303 с.Voronov A.A., ed., Teoriya avtomaticheskogo upravleniya. Chast' 1: Teoriya lineynykh sistem avtomaticheskogo upravleniya (Theory of Automatic Control. Part 1: Theory of Linear Automatic Control Systems), Moscow, 1977, 303 р. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.