- •Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет Кафедра Автоматизированных Технологических Систем
- •Курсовой проект
- •Основные требования к оформлению работы
- •Вариант 3, задание 7
- •Введение
- •1 Функциональная схема сар положения
- •2. Выбор электродвигателя и преобразователя энергии:
- •3 Выбор электропривода
- •4 Определение передаточной функции электродвигателя
- •5 Определение передаточной функции датчика тока
- •6 Определение передаточной функции датчика положения
- •7 Определение передаточной функции датчика скорости
- •8 Определение передаточной функции тиристорного преобразователя
- •9 Определение коэффициента разомкнутой системы
- •10. Настройка контура тока
- •11 Расчёт регулятора скорости
- •10 Настройка контура позиционирования
- •11 Структурная схема сар положения
- •12 Исследование и анализ переходных процессов
- •13 Заключение
- •Список литературы
5 Определение передаточной функции датчика тока
Передаточная функция определяется следующим образом:
,
где - падение напряжения на шунтовом сопротивлении,
- пусковой ток,
- номинальный ток двигателя.
(В/А)
Сигнал с датчика тока нужно подать на сумматор, выполненный на базе операционного усилителя. Так как в обратную связь принято подавать 10 В, то необходимо согласующее устройство:
Передаточная функция датчика тока с согласующим устройством:
(В/А)
6 Определение передаточной функции датчика положения
Датчики перемещения обеспечивают контроль перемещения с высокой точностью (порядка0.001 мм). Из аналоговых датчиков наибольшее распространение получили индуктивные датчики, имеющие высокие уровни выходных сигналов, обладающие большой надежностью.
Примем диапазон регулирования 5 миллиметров. Тогда, учитывая, что в обратную связь подаётся 10 В, передаточная функция датчика положения с согласующим устройством будет иметь вид:
7 Определение передаточной функции датчика скорости
Номинальная скорость двигателя равна 234.5 рад/с. Тогда, учитывая, что в обратную связь подаётся 10В, передаточная функция будет иметь вид:
Необходимо согласующее устройство:
Тогда:
8 Определение передаточной функции тиристорного преобразователя
Передаточная функция тиристорного моста вместе с системой импульсно-фазового управления СИФУ, как правило, апроксимируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени Тт.п.=0,01 с., что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы управляемого тиристорного выпрямителя.
,
где Uт.п – выходное напряжение тиристорного преобразователя;
Uу – напряжение, подаваемое на вход СИФУ тиристорного преобразователя;
Кт.п – коэффициент передачи тиристорного преобразователя.
9 Определение коэффициента разомкнутой системы
В современных тиристорных приводах постоянного тока для улучшения статических и динамических характеристик системы в промежуточные усилители вводятся различные корректирующие цепи, чем обеспечивается регулирование необходимых динамических свойств системы.
В системах позиционирования статическая ошибка при поступательном движении механизма определяется из выражения: ,
Где К – коэффициент усиления разомкнутой системы;
ρ – приведённый радиус;
Fс – максимальная сила сопротивления механизма;,
β – жёсткость механической характеристики системы,
ρ=Vумах/ωумах, где
Vумах – максимальная скорость движения механизма
умах – максимальная скорость двигателя;
Ошибка слежения при установившемся вращательном движении механизма с максимальной скоростью: ,
где Vумех max – максимальная скорость движения механизма.
Суммарная ошибка не должна превышать заданной ошибки:
,
откуда, подставив числовые значения:
,
необходимый коэффициент разомкнутой системы примем.
10. Настройка контура тока
Рассмотрим контур тока:
Переходный процесс в контуре тока::
При действии максимально возможного момента сопротивления пусковой ток не превышает 9 А, т.е не превышает предельно допустимого тока 4*Iном=12.4 А. Переходный процесс устойчивый, время процесса 1.2 с. Применение регулятора в контуре тока необязательно.