Тольяттинский Державний Університет
Інститут Машинобудування
Кафедра ОТМП
Курсова робота
з дисципліни: Теорія автоматичного управління
Студент: Лещев Н.Н.
Група: ТМБ - 1101
Варіант: 12
Викладач: Гуляєв В.А.
Тольятті 2014
Зміст
автоматичний шліфування редуктор Найквіст
Введення
. Вихідні дані
. Побудова функціональної схеми
. Визначення передавальних функцій ланок САУ
4. Визначення стійкості САУ за критерієм Найквіста
Висновки
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Система автоматичного управління поперечною подачею при врізному шліфуванні.
Призначена для реалізації оптимального циклу врізного шліфування при різних рівнях швидкості поперечної подачі на різних етапах шліфування.
Рис. 1. Принципова схема САУ:
- двигун;
- редуктор;
- ходовий гвинт;
- шліфувальна бабка;
- індуктивний вимірювальний прилад;
- диференціює підсилювач;
- підсилювач-перетворювач;
- деталь;
- привід передньої бабки.
1. Вихідні дані
Перетворювач: kт.п.=20, Тт.п.=0,02 с.
Двигун: kд=1,8 рад/(с * В), Тя=0,05 с, Тм=0,37 с.
Підсилювач: kу=70, Ту=0 с.
Вимірювач переміщення: kі.п.=0,1 В/мм.
Крок гвинтової пари: hв.п.=4,5 мм.
Редуктор: kп=0,07.
Параметри процесу різання: Тих=0,5 с, kш=0,8.
. Побудова функціональної схеми
Керованим об'єктом є урізне шліфування, керуючим впливом - поперечна подача Vв, обуренням - задана швидкість зняття припуску (глибина різання), регульованим параметром - сила різання.
Рис. 2. Функціональна схема САУ
. Визначення передавальних функцій ланок САУ
Підсилювач-перетворювач:
;
Електродвигун:
;
Механічний редуктор:
;
Процес різання можна спрощено уявити передавальної функцією, яка відповідає аперіодичної ланки 1-го порядку:
Вимірювальний прилад:
;
диференціюється підсилювач:
, т.к. Tу=0;
Підставивши числові значення в передавальні функції, отримаємо структурну схему САУ:
Рис. 3. Структурна схема САУ.
У САУ можна виділити прямий канал регулювання - від задає сигналу U3 до складової Р сили різання і канал зворотного зв'язку - від Р до напруги U0, що надходить на елемент порівняння.
. Визначення стійкості САУ за критерієм Найквіста
Рис. 4
Передавальна функція розімкнутої системи має вигляд:
Рис. 6. Головний інтерфейс прикладної програми, план Нейквіста для дослідження стійкості системи.
Аналіз показує, що система є нестійкою, оскільки графік її АФЧХ в розімкнутому стані охоплює критичну точку з координатами [- 1; 0].
Для стабілізації системи поміняємо значення коефіцієнта підсилювача перетворювача на kт.п. =2.
Отримаємо:
Рис. 7. Головний інтерфейс і план Нейквіста після зміни kт.п.
За результатами побудови плану Нейквіста видно, що система стійка.
Для побудови перехідної характеристики розраховуємо передавальну функцію САУ в замкнутому робочому стані:
Отримуємо: <...
