егулятора та його налаштування виконують в натурних умовах при досвідченої відпрацюванні системи регулювання.
Розвиток теорії автоматичного регулювання на основі рівнянь стану і z-перетворень, принципу максимуму і методу динамічного програмування удосконалює методику проектування систем регулювання і дозволяє створювати високоефективні автоматичні системи для самих різних галузей народного господарства. Отримані таким чином системи автоматичного регулювання забезпечують високу якість продукції, що випускається, знижують її собівартість і збільшують продуктивність праці.
1. Опис роботи і функціональна схема системи
Рис.1 Схема приводу столу верстата з фазовою системою числового керування.
Об'єкт управління - стіл верстата із закріпленою деталлю - переміщається по напрямних за допомогою силового циліндра Ц. Інструмент виробляє обробку деталі, яка повинна рухатися з подачею, запрограмованої, наприклад на магнітній стрічці.
Система управління подачею столу працює таким чином. За допомогою магнітної головки зчитування ЬГС знімається сигнал з магнітної стрічки і надходить на обертовий трансформатор ВТ і фазовий дискримінатор ФД. Ротор ВТ через шестерню входить в зачеплення з рейкою столу. На виході трансформатора формується сигнал напруги U щодо зрушення фази пропорційний переміщенню стоку. Цей сигнал надходить на вхід ФД. На виході дискримінатора отримує сигнал напруги або струму, який є функцією різниці фаз на магнітному передачі k. Збільшений в підсилювачі-сумматоре постійного струму ППС керуючий сигнал надходить в електромеханічний перетворювач ЕМП. Останній залежно від полярності і величини сигналу U, J здійснює управління електрогідравлічним підсилювачем ГУ, який здійснює переміщення циліндра Ц за допомогою робочої рідини. Для підвищення динамічних властивостей приводу в ланцюг управління можуть вводитися КУ, які працюють від датчика швидкості ДС або датчика прискорення ДУ об'єкта. У простих системах може замість ВТ застосовуватися датчик переміщення, сигнал від якого надходить безпосередньо на УПТ. Об'єкт управління безпосередньо пов'язаний зі штоком циліндра Ц.
Рис.2 Структурна схема системи регулювання глибини робочого обладнання мобільного машини з відцентровим регулятором.
УПТ - підсилювач-суматор постійного струму
ЕМП - електромеханічний перетворювач
С-З - сопло-заслінка
ГУ - електрогідравлічний підсилювач
ВТ - обертовий трансформатор
Ц - циліндр
2. Вихідні дані
Дані для синтезу:
3. Математична модель
Сигнал від датчика Uoc надходить на підсилювач - суматор, який визначає помилку регулювання
де Uo - керуюча напруга і підсилює сигнал помилки.
Підсилювачі постійного струму (УПТ) перетворюють вхідний сигнал від датчика або іншого елемента. УПТ виконує функцію і порівнює пристрою, тобто алгебраїчного підсумовування можна отримати величину відхилення сигналу датчика U від сигналу задає устрою Uo. Рівняння УПТ з коефіцієнтом посилення запишеться:
Електромеханічний перетворювач (ЕМП) призначений для перетворення електричного сигналу, що надходить від підсилювача в механічне переміщення регулюючого органу (сопла-заслінка, золотникового або клапанного розподільника). ЕМП відноситься до ланки другого порядку і описується диференціальним рівнянням:
де m - маса рухомих елементів ЕМП;
h - переміщення робочого органу ЕМП (заслінки, якоря);
Lk і Rk - відповідно індуктивність і опір обмотки електромагнітної котушки ЕМП;
C - жорсткість поворотної пружини ЕМП;
- коефіцієнт передачі ЕМП;
Гідропідсилювач «сопло-заслінка» з урахуванням ряду припущень.
Рівняння витрати в діагоналі гідравлічного містка:
Рівняння сил, що діють на золотник:
де - витрата, що надходить на переміщення золотника при зміщенні заслінки;
де - перепад тиску на виході «сопло-заслінки», рівний перепаду тиску на торцях золотника;
- площа торця золотника;- Жорсткість центруючих золотник пружин;- Переміщення золотника;- Переміщення заслінки по осі сопе...
