вій вихід, щоб звести помилку регулювання шляхом зміни швидкості обертання двигуна до мінімуму або нулю. Якщо на систему діють обурення, то система зі зворотним зв'язком буде компенсувати ці обурення, підтримуючи температуру в області різання постійною.
4 Розробка структурної схеми САР
Знайдемо передавальні функції для елементів схеми.
Перетворювач енергії (ПЕ). З точки зору динаміки процесу ПЕ являє собою апериодическое ланка другого порядку з постійними часу і. Його передавальна функція має вигляд:
,
де
В
Передаточне пристрій (ПУ). ПУ є лінійним ланкою. З точки зору динаміки є апериодическим ланкою першого порядку з постійною часу, тоді:
,
де і
В
Датчик зворотного зв'язку (ДУ). Є апериодическим ланкою першого порядку з постійною часу, тоді:
,
де і
В
Двигун (Д).
В
В
Ь В
В
Електричний двигун складається з двох частин: електричної і механічної.
В
А
кг * м2
рад/с
В * с/рад
Н * м
Н * м/А
В В
Процес різання (ПР). Описується рівнянням,.
мм
, (2)
Лінеарізуем цю залежність. Складемо рівняння дотичної до рівняння (2) в точці м/хв, яке має вигляд:
,
де
В
,
лінеаризованих, отримали рівняння дотичної,, де - тангенс кута нахилу дотичної в робочій точці, - відхилення дотичній від початку координат.
В
, м/хв
В
Підсилювач (УС). Є безінерційні ланкою, його передавальну функцію знаходимо з умови:
,
де знаходимо з умови:,
де і
В В
Коригуюча пристрій (КУ).
Для того, щоб забезпечити необхідні властивості в якості КУ виберемо ПІ-регулятор, передавальна функція якого в загальному вигляді має вигляд:
В
Таким чином, передавальна функція КУ має вигляд:
В
Таким чином структурна схема процесу різання має наступний вигляд:
В
де subsystem В«ДВИГУНВ»:
В
Перехідний процес даної системи представляє наступний вигляд:
В
Перерегулювання:
В
5 Аналіз стійкості скоригованої системи
Лах має вид:
В
ЛФХ має вид:
В
З графіків видно, що САР є стійкою, оскільки ЛФХ перетинає пізніше, ніж Лах перетинає 0 (логарифмічний критерій стійкості). Система має запаси стійкості по фазі, за модулем дБ. p> 6 Побудова АдСУ
Процеси механообработки, як і більшість інших технологічних процесів, схильні істотним внутрішнім і зовнішнім сигнальним і параметричних збурень. Одним з ефективних підходів до побудови систем управління такими процесами є реалізація їх у класі адаптивних систем.
При точінні більшості конструкційних сталей і сплавів показники ступеня мають значення: ;;. При практично застосовуваних швидкостях різання для цих матеріалів значення термоЕРС Е лежить в межах 10-30 мВ, тобто . p> Прийнявши практично можливі межі; ;;. При; отримаємо зміна коефіцієнта посилення процесу різання:
В
Таким чином, коефіцієнт передачі процесу різання може змінюватися більш ніж у 100 разів. Крім розглянутих факторів на зміну КПР можуть впливати і інші фактори: зміна умов середовища, в якій відбувається обробка (Зміна властивостей МОР), зміна фізико-хімічних властивостей оброблюваного та інструментального матеріалу.
За таких варіаціях коефіцієнта передачі процесу різання звичайні САУ температурою різання з постійними параметрами коригувальних і керуючих елементів не зможуть забезпечити необхідні умови точності в умовах, що змінюються процесу різання.
Для забезпечення необхідних властивостей системи необхідно синтезувати АдСУ, інваріантну до зміни коефіцієнта передачі об'єкта управління.
Інваріантість до зміни коефіцієнта передачі об'єкта управління можна забезпечити введенням в основний контур управління сигналу, назад пропорційного зміни цього коефіцієнта. Застосуємо систему з еталонною моделлю. У даному випадку АдСУ по типом контуру адаптації - із замкнутим контуром адаптації; за способом адаптації - з прямою адаптації (тому ми знаємо математичну модель процесу різання); по характером налаштування основного контуру системи - СНС.
Структурна схема синтезованої адаптивної системи управління процесом різання наведена на наступній сторінці.
Адаптивна система управління процесом різання
В
При відсутності збурень і вимкненому контурі адаптації:
В
При збільшенні Kпр в 2 разів на 5 секунді і відключеному контурі адаптації:
В
