II. Описание работы системы.

Исходные данные

1. Назначение

Система автоматического управления (далее по тексту САУ, или «система») предназначена для линейного перемещения горизонтального стола применительно к станкам фрезерной или координатно-расточной групп.

2. Состав САУ

Блок-схема системы автоматического управления приведена на рис. 1, а комбинированная схема силовой части - на рис. 2. САУ построена как система подчиненного регулирования, выполненная по контурам напряжения (тока), скорости, положения. В контуре напряжения (тока) имеется нелинейный элемент (на схеме не показан).

На рисунках приняты следующие обозначения:

- управляющее воздействие;

- управляемая (регулируемая) координата;

- ошибка системы;

- сигнал задания по управляющему воздействию;

- сигнал главной обратной связи по регулируемой координате;

- сигнал по ошибке;

ЧЭ - чувствительный элемент;

РП - регулятор положения;

У, КЗ - усилитель и корректирующее звено в контуре положения;

РС - регулятор скорости;

РН - регулятор напряжения (тока);

ТП- транзисторный (тиристорный) преобразователь;

М - исполнительный двигатель;

Р1 - механический редуктор силовой;

МП - механическая передача (шариковинтовая передача (ШВП));

Н - нагрузка (стол с деталью);

ДН, У - датчик напряжения, усилитель;

ТГ - тахогенератор;

Р2 - механический редуктор, приборный;

ДОС - датчик обратной связи;

ВТ - вращающийся трансформатор;

ПФН - преобразователь фаза-напряжение;

U ₁, U ₂, U ₃, U _Я - промежуточные координаты (управляющие напряжения соответственно РС, РН, ТП, ИД);

_Д, ₁, ₂ - промежуточные координаты (угол поворота соответственно ИД, ШВП, ВТ);

, - выходное напряжение, соответственно, ТГ и ВТ.

Рис.1 Блок-схема системы автоматического управления.

 

Рис.2 Комбинированная схема силовой части САУ

 

I. Анализ исходных данных

При проектировании всех технических устройств и систем исходным документом является техническое задание (ТЗ). Аналогом ТЗ при выполнении настоящей работы являются исходные данные, приведенные выше. В пояснительной записке необходимо привести все данные согласно пунктам раздела «Исходные данные». Взятые из таблиц сведения даются в следующей форме: название параметра (характеристики), условное обозначение, единицы измерения, числовое значение.

 

Характеристики системы автоматического управления

Характеристики системы автоматического управления

1.1. Характеристики исполнительного двигателя:

- мощность двигателя Р, кВт 1,5

- частота вращения n, об/мин 2500

- напряжение на якоре U_я, В 220

- ток якоря I_я, А 6,8

- активное сопротивление якорной цепи

двигателя R_я, Ом 1,1

- индуктивность якоря цепи

L_я, мГн 1.8

- момент инерции собственных вращающихся

частей двигателя J_я, кгм² 1,5*10^-3

1.2. Тип и параметр преобразователя:

- тип УВ

- частота питания преобразователя F, Гц 50, n =1

- число фаз n

- напряжение управления U_у, В 5

- активное сопротивление тиристорного преобразователя R_тп, Ом 0,2

- индуктивность тиристорного преобразователя L_тп, мГн 1,3

1.3. Вид и параметры регуляторов контуров:

- регулятор положения пропорциональный; К₂=3

- регулятор скорости пропорциональный; К₄=5

- регулятор напряжения пропорционально-интегральный; 0,06

1.4. Параметры схемы:

- максимальное перемещение X_max, мм 320

- шаг винта ШВП γ, мм 20

- цена оборота ДОС β, мм 1

- цена импульса Δ, мм 0,001

1.5. Параметры управляющего воздействия, динамические характеристики САУ:

- максимальная скорость V_макс, м/мин 6,8

- кинетическая ошибка δ_к, мм 1

- перерегулирование σ, % 22

- время переходного процесса t_пп, с 0,05

- число перерегулирования n 1

 

Параметры нелинейных элементов

a = 0,2

К = 1,0

 

 

II. Описание работы системы.

Входной сигнал подается на ЧЭ, на котором сравнивается с сигналом обратной связи. Затем сигнал подается на РП, представляющий собой звено с ПФН и ВТ после которого усиливается и корректируется на КЗ. Далее сигнал поступает на РС, служащий для поддержания постоянной скорости передвижения исполнительного механизма, затем после РС поступает на РН, контролирующий напряжение. Он позволяет регулировать скорость двигателя в широком диапазоне за счет ширины выдаваемых прямоугольных импульсов ИД через регулятор Р1 вращает механизм передачи, являющийся ШВП. Для контроля перемещения ШВП стоит ВТ, соединенный с винтом передачи с помощью ре­дуктора Р2.

 

123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: