дійснюється в кілька етапів.
Визначення складу вихідних координат ОУ. В якості вихідної координати можна прийняти температуру в зоні різання, параметри стружки, силу різання, знос інструменту, рівень шорсткості обробленої поверхні і т.д.
Вибір вихідний координати, кількісно визначає якість ходу ПР. В якості вихідний координати приймемо температуру в зоні різання, тому що при оптимальній температурі різання відбувається мінімальний знос інструменту, що забезпечує висока якість ПР.
Виконання математичного опису ОУ. Рівняння, (1) визначає зв'язок між вихідний координатою і впливами,, . p> Визначення обмежень, в умові яких повинен проводитися ПР. Таким обмеженням є швидкість, яка може регулюватися тільки вниз від номінальної, тобто зменшуємо вхідну координату ПР.
Визначення складу керуючих координат. На ОП впливають швидкість різання, глибина різання, подача. p> Вибір керуючої координати, що надає найефективніша дія на вихідну координату. З рівняння (1) випливає, що найефективніше на температуру впливає швидкість різання (0,384> 0,132> 0,098), тому - керуюча координата.
Визначення складу збурень. Зміна величини припуску в межах викликає відхилення температури в зоні різання. Величина так само є обуренням, тому що вона коливається за напруги мережі на () заданого.
Визначення діапазону зміни збурень.
змінюється в межах від 1,3 до 1,7 мм, тобто мм.
коливається на () заданого, тобто змінюється в межах від 0,0825 до 0,1375 мм/об, тому мм/об.
Визначення відхилення вихідної координати при спільній дії збурень. Температура в зоні різання змінюється в наступних межах:
,
,
,
Так чином процес різання як ОУ можна представити у вигляді наступного В«чорного ящикаВ»:
В
В
Рис. 1 Модель процесу різання
3 Визначення структури основного контуру системи
В
Схема взаємодії електропривода і процесу різання наведена на рис. 1:
Рис. 2 Функціональна схема системи автоматичного регулювання (САР) вихідний координати
САР регулює вихідну координату процесу різання із заданою точністю. Процес різання на схемі позначений функціональним блоком ПР, керуюча координата ПР позначена -, виводить із рівноваги вплив -. ПУ - передавальне пристрій, це механічна система, що перетворює механічну енергію вала двигуна в механічну енергію керуючого впливу процесу різання. ПУ є лінійним ланкою. З точки зору динаміки є апериодическим ланкою першого порядку з постійною часу. Двигун Д перетворитьелектричну енергію в механічну енергію обертання валу. Двигун є машиною постійного струму з незалежним збудженням. Збудження машини здійснюється обмоткою ОВС. Потік збудження в процесі регулювання не змінюється і залишається рівним його номінального значення. Регулювання швидкості двигуна здійснюється зміною напруги якоря U.
ПЕ - перетворювач електричної енергії, перетворює електричну енергію промислової мережі трифазного змінного струму в електричну енергію постійного струму і регулює величину вихідної напруги U, живильного ланцюг якоря двигуна Д. Перетворювач електричної енергії є лінійним ланкою. Вихідна напруга U дорівнює номінальному значенню при напрузі управління 10 В. З точки зору динаміки процесу ПЕ являє собою апериодическое ланка другого порядку з постійними часу і.
УС - підсилювач, є безінерційні ланкою, посилює напругу, що надходить від коригувального устрою
КУ - коригуючий пристрій, коригує динамічні властивості САР. Статичний коефіцієнт передачі КУ дорівнює 1.
БЗ - блок завдання. Блоком завдання задається напруга, його величина визначає величину завдання вихідний координати САР. БЗ містить в собі джерело стабілізованої напруги і резистор R3. В.
ДУ - вимірювальна система вихідної координати процесу різання. З точки зору динаміки являє собою апериодическое ланка першого порядку з постійною часу. При номінальному значенні вихідної координати видає напругу В.
С - суматор на базі операційного підсилювача і на резисторах R1, R2, R3. Є безінерційним ланкою з коефіцієнтом передачі рівним 1. Підсумовування здійснюється за алгоритмом.
Функціональна схема САР представлена ​​на рис.3:
В
Рис. 3 Функціональна схема САР
За алгоритмом функціонування дана САР є стежить. У ній вихідна величина - температура в області різання - регулюється з заданою точністю при зміні напруги на вході, тобто система керує вихідний координатою. На вхід системи подається напруга, відповідне заданої температурі в області різання. Ця напруга порівнюється з напругою, що надходять з датчика зворотного зв'язку - наприклад, природної термопари. Якщо існує ненульова різниця цих напруг - помилка регулювання, то вона з відповідним знаком надходить на КУ, УС, ПЕ. ПЕ таким чином змінює напруга на с...
