Особливості структурного синтезу системи зниження віброакустичного навантаження на операторів складних систем - Статья

На сучасному етапі розвитку систем управління з оператором в контурі управління багато досліджень приділяється психологічному, нервовому та емоціональному перевантаженню операторів автоматизованих систем, в тому числі і диспетчерів управління повітряним рухом. У теперішній час разом з традиційними методами зниження шуму та вібрацій використовуються методи зменшення амплітуд вібрацій (звукового тиску) при складанні декількох коливальних або хвильових процесів. Компенсація плоского звукового поля, відбитого від стін приміщення, досягається шляхом встановлення поблизу поверхні стіни системи «мікрофони - електронні блоки фазообертання» і «посилення сигналу - повторні випромінювачі». Таким чином, для реалізації активних методів зниження рівня віброакустичного сигналу необхідно синтезувати автоматичну систему, на яку покладаються функції обробки інформації від сукупності віброакустичних датчиків та вироблення управляю-чого сигналу на виконавчий пристрій що створює компенсуюче віброакустичне поле. Управління системою здійснюється двома регуляторами - коефіцієнтами підсилення Кус і фази ?K.Таким чином, проведені дослідження дали такі результати: 1) запропонована система автоматичного управління з аналоговою обробкою сигналу є регулятором з ручним керуванням, що дозволяє досліджувати якісну картину компенсації віброакустичного сигналу на затиснутій пластині. 2) даний регулятор має порівняно просту схемну реалізацію й дозволяє досліджувати параметри виконавчих пристроїв при різних положеннях вібродатчика на пластині.

Таким чином, проведені дослідження дали такі результати: 1) запропонована система автоматичного управління з аналоговою обробкою сигналу є регулятором з ручним керуванням, що дозволяє досліджувати якісну картину компенсації віброакустичного сигналу на затиснутій пластині.

2) даний регулятор має порівняно просту схемну реалізацію й дозволяє досліджувати параметри виконавчих пристроїв при різних положеннях вібродатчика на пластині.

3) одержані АЧХ і ФЧХ виконавчих пристроїв можна використати при синтезі самонастроюваної САУ.

4) дослідження стійкості запропонованої системи показали, що при реалізації негативного зворотного звязку по вібропереміщенню, система буде структурно-нестійкою. Зроблено висновок про регулювання тільки по віброшвидкості.

5) порівняльний аналіз переваг та недоліків аналогових і цифрових систем автоматичного управління показав, що аналогові адаптивні регулятори характеризуються істотною складністю апаратної реалізації та можливою нестійкістю функціонування. Підвищення запасу стійкості приводить до погіршення якості компенсування вібрації, що, в остаточному підсумку, демонструє обмеженість застосування таких САУ.

6) зроблено висновок про доцільність синтезу цифрової САУ, яка може мати властивості оптимального управління та високу точність регулювання.

1. Liu B. Sound transmission through curved aircraft panels with stringer and ring frame attachment / B. Liu, L. Feng, A. Nilsson // Journal of sound and vibration. - 2007. - 300. - Р. 949-973.

2. Soedel W. Vibration of shells and plates / W. Soe-del. - Marcel Dekker, Inc., 2004. - 553 p.

3. Барабаш О.В. Рекомендації щодо створення адаптивної системи планування розподілу повітряного простору / О.В. Барабаш, Д.М. Обідін, Р.В. Хращевський // Системи управління, навігації та звязку. - К.: ЦНДІ НІУ, 2012. - Вип. 3(23). - С. 13 - 17.

4. Барабаш О.В. Модель баз знань інтелектуальної системи управління високошвидкісного рухомого обєкта на основі її верифікації / О.В. Барабаш, Д.М. Обідін, А.П. Мусієнко // Системи обробки інформації : збірник наукових праць. - Х.: ХУПС, 2014. - № 5 (121). - С. 3 - 6.

5. Пекуровський Г.В. Налаштування параметрів ПІД-регулятора при синтезі адаптивної системи автоматичного управління активною компенсацією вібрації / Г.В. Пекуровський, О.В. Барабаш // Системи озброєння і військова техніка : науковий журнал - Х.: ХУПС, 2013. - №4(32). - С. 139 - 142.

6. Пекуровський Г.В. Експериментальна лінеаризація адаптивної системи автоматичного управління активною компенсацією вібрації / Г.В. Пекуровський, О.В. Барабаш // Системи озброєння і військова техніка : науковий журнал - Х.: ХУПС, 2013. - № 1 (33). - С. 112 - 114.

7. Барабаш О.В. Експериментальний синтез адаптивної системи активної компенсації вібрації на основі використання ПІД-регулятора / О.В. Барабаш, Г.В. Пекуровський // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета и Северовосточного научного центра Транспортной академии Украины. - Х.: ХНАДУ, 2012. - Вып. 59. - С. 168 - 173.

8. Пекуровський Г.В. Обґрунтування математичної апарату ідентифікації моделі обєкта управління на основі експериментальної верифікації адаптивних засобів зниження віброакустичного навантаження на авіаційних панелях / Г.В. Пекуровський, О.В. Барабаш // Системи управління, навігації та звязку. - К.: ЦНДІ НІУ, 2012. - Вип. 2(22). - С. 93 - 96.

Надійшла до редколегії 18.09.2014

Рецензент: д-р техн. наук проф. Ю.В. Кравченко, Державний університет телекомунікацій, Київ.

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА СИСТЕМЫ СНИЖЕНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ОПЕРАТОРОВ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

Л.Н. Цитрицкая

В данной статье обосновываются элементы методики синтеза автоматической системы снижения виброакустического излучения, которая построена на основе активных методов путем наложения на исходное виброакустическое поле компенсирующего воздействия. Делается вывод, что для структурной устойчивости синтезированной системы необходимо осуществлять управление по показателю виброскорости.

Ключевые слова: методы снижения шума, виброакустический поле, авиационный шум.

FEATURES STRUCTURAL SYNTHESIS OF REDUCING VIBROACOUSTIC OPERATOR FATIGUE COMPLEX SYSTEMS

L.N. Tsitritskaya

In this article the elements of the synthesis procedure of automatic reduction system vibroacoustic radiation, which is based on active methods by applying the original vibroacoustic field compensating effects. It is concluded that the structural stability of the synthesized system must be controlled in terms of vibration.

Ke words: methods to reduce noise, vibroacoustic field, aircraft noise.

48