Составление типовых звеньев. Передаточные функции элементов

Курсовая работа

Система автоматического регулирования поворотом рабочего органа робота

 

 

 

Введение

автоматический передаточный робот

Создание энергетических систем высокого и сверхвысокого напряжения требует решения сложных научно - технических проблем, среди которых можно выделить комплекс вопросов, касающихся электрической изоляции.

Этот комплекс вопросов, объединенных единой целью - обеспечить безаварийную работу изоляции всех элементов системы, связан с изучением весьма разнородных физических процессов и относится к электрофизике высоких напряжений.

 

 

Система автоматического регулирования поворотом рабочего органа робота

 

САУ предназначена для управления углом поворота рабочего органа робота с требуемой точностью.

 

САУ поворотом рабочего органа 1 робота (например, сварочного робота) состоит из гидродвигателя 2, гидравлического усилителя 3 и электрической части. Функции гидравлического усилителя 3 выполняет четырехкромочный золотник, с плунжером которого взаимодействует шестерня 4, зацепляющаяся с шестерней 5 гидродвигателя 2. Управляющий двигатель-задатчик 6 подключен к выходу усилителя 7 и на его валу имеется резьба, с помощью которого он связан с шестерней 4. В САУ входят также преобразователь угла 8 и сравнивающее устройство 9.

При работе САУ на вход сравнивающего устройства 9 поступает сигнал в виде напряжения U _З, вырабатываемый устройством управления по команде от ЭВМ. Устройство сравнения 9 вырабатывает сигнал ошибки  U = U _З - U _О, где U _О - напряжение преобразователя угла 8. Сигнал ошибки через усилитель 7 вызывает вращение двигателя 6. В исходном состоянии гидроусилитель (четырехкромочный золотник) находится в нейтральном положении и гидродвигатель 2 не вращается. Поворот выходного вала двигателя 6 вызовет перемещение шестерни 4 в осевом направлении и смещение плунжера золотника 3 из нейтрального положения. Гидродвигатель 2 приходит в движение, поворачивая рабочий орган 1, шестерню 5 и входной вал преобразователя угла 8. Поворот шестерни 5 вызывает вращение шестерни 4 и перемещение ее вместе с подпружиненным плунжером золотника 3 по винту двигателя 6 в сторону восстановления равновесия. Поворот вала преобразователя угла 8 вызывает изменение напряжения U _О так, что ошибка с выхода сравнивающего устройства 9 уменьшается. Таким образом, рабочий орган 1 будет поворачиваться до тех пор, пока не займет требуемого положения.

Значения данных приведены в таблице.

 

Таблица

ТЭУ, с	КЭУ	ТЯ, с	ТМ, с	КД, 1/сВ	Z5	Z4	Кn, В/рад	ТГУ, с	КГУ, мм2/с	ТГД, с	КГД, 1/мм2	Шаг винта, мм
0,06	150	0	0,22	1,0	80	20	0	0,05	2·107	0,20	6·10-6	0,75

Уравнения элементов систем автоматического управления

Механический редуктор

 

 или ,

 

где w _ВЫХ, a _ВЫХ - соответственно угловая скорость и угол поворота выходного звена редуктора;

w _ВХ, a _ВХ - соответственно угловая скорость и угол поворота входного звена редуктора;

К _Р - коэффициент передачи.

Электронный усилитель

 

,

 

где Т _ЭУ - постоянная времени электронного усилителя, с;

U _ВЫХ - выходное напряжение, В;

U _ВХ - входное напряжение, В;

К _ЭУ - коэффициент усиления.

Электродвигатель постоянного тока

,

где Т_Я- электромагнитная постоянная времени якоря, с;

Т_М - электромеханическая постоянная двигателя, с;

w - угловая скорость, с^-1;

K_Д- коэффициент передачи электродвигателя, 1/сВ;

U _Д - напряжение якоря, В.

Гидроусилитель золотникового типа

,

где Т_ГУ - постоянная времени гидроусилителя, с;

Q - выходной параметр - расход рабочей жидкости, м³;

К_ГУ - коэффициент передачи, мм²/с;

h - входное перемещение плунжера золотника, мм.

Гидродвигатель

,

где Т_ГД - постоянная времени гидродвигателя, с;

w - выходная угловая скорость гидродвигателя, с^-1;

K_ГД - коэффициент передачи гидродвигателя, 1/мм²;

Q - входной расход рабочей жидкости, м³.

Преобразователь линейного перемещения

,

где U _ВЫХ- выходное напряжение преобразователя, В;

К _n - коэффициент передачи, В/мм;

S _ВХ - входное перемещение, мм.

Преобразователь углового перемещения

,

 

где U _ВЫХ - выходное напряжение преобразователя, В;

К _n - коэффициент передачи, В/рад;

a_ВХ - входной угол поворота, рад

 

Составление типовых звеньев. Передаточные функции элементов

Электронный усилитель

 

 

Электродвигатель постояного тока

 

 

Преобразователь линейного перемещения

W₃=K₃

Гидродвигатель

 

 

Гидроусилитель золотникового типа

 

 

Редуктор

W₆=K₆

Преобразователь

W₇=K₇

Преобразователь углового перемещения

W₈=K₈

 

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: