1. Завдання
Виконати динамічний розрахунок системи автоматичного управління. Вихідні дані для розрахунку наведені в розділі 2.
. Вихідні дані
Система автоматичного управління призначена для лінійного переміщення горизонтального столу стосовно до верстатів фрезерної або координатно-розточний груп.
САУ побудована як система підпорядкованого регулювання, виконана по контурах - контур напруги (струму), швидкості, положення. У контурі напруги (струму) є нелінійний елемент (на схемі не показаний).
На малюнках прийняті наступні позначення:
-керувати вплив;
- керована (регульована) координата;
- помилка системи;
- сигнал завдання по керуючому впливу;
- сигнал головною зворотного зв'язку за регульованою координаті;
- сигнал помилково;
ЧЕ - чутливий елемент;
РП - регулятор положення;
У, КЗ - підсилювач і коригуючий ланка в контурі положення;
РС - регулятор швидкості;
РН - регулятор напруги (варіант - струму);
ТП - транзисторний (тиристорний) перетворювач;
ВД - виконавчий двигун;
Р1 - механічний редуктор, силовий;
МП - механічна передача (шарико передача ( ШВП ));
Н - навантаження (стіл з деталлю);
ДНУ- датчик напруги, підсилювач;
ТГ - тахогенератор;
Р2 - механічний редуктор, приладовий;
ДОС - датчик зворотного зв'язку;
ВТ - обертовий трансформатор;
ПФН - перетворювач фаза-напруга;
,,, - проміжні координати (керуючі напруги відповідно РС , РН , ТП , ВД );
,, - проміжні координати, кут повороту відповідно ВД , ШВП , ВТ ;
Таблиця 2.1 Динамічні характеристики:
, м/хв, мм,%, сЧісло перерег. n6,80,8180,070,09
Таблиця 2.2. Параметри схеми:
Максимальне переміщення, Х мах, ммШаг гвинта ШВП, g, ммЦена обороту ДОС, b, ммЦена імпульсу, D, мм250610,001
Таблиця 2.3. Дані виконавчого двигуна:
Р, кВт, об/хв, В, А, Ом, мГн, кг/м 1.010001109,10,851,340,6? 10 - 3
Таблиця 2.4. Тип і параметри перетворювача:
Тип F, Гц, В, Ом, мГнУВ50, n=150,21,3 Таблиця 2.5. Вид регуляторів контурів: положення (РП), швидкості (РС), напруги (Р):
РПРСРНП; К=2 П; К=4ПІ, 0,04
. Розрахунок передавальних функцій ланок системи
Знайдемо передавальну функцію кулько-гвинтової передачі:
Знайдемо ПФ редуктора Р2:
Знайдемо сумарний фазовий зсув, який відповідає максимальному переміщенню Хmax:
ПФ елемента порівняння з урахуванням того, що перетворення безінерційною, буде
Знайдемо ПФ перетворювача напруги сигналу завдання:
Величина напруги, відповідного величині контурної помилки на виході ЧЕ, буде:
ПФ обертового трансформатора:
Знайдемо ПФ перетворювача фаза-напруга:
Знайдемо ПФ ланок, що формують сигнал зворотного зв'язку:
Знайдемо ПФ нормалізатора сигналу помилки:
3.1 Знайдемо ПФ чутливого елемента:
3.2 Знайдемо ПФ регулятора положення:
3.3 ПФ послідовного коригуючого ланки:
3.4 Знайдемо ПФ регулятора швидкості:
3.5 Знайдемо ПФ регулятора напруги:
3.6 Знайдемо ПФ тиристорного перетворювача:
3.7 Знайдемо ПФ виконавчого двигуна:
Знайдемо ПФ двигуна по обурює:
