
- •Конспект лекций
- •Содержание
- •1Введение в курс «Автоматизированный электропривод»
- •1.1Предмет курса
- •1.2Задачи курса
- •1.3Анализ разновидностей сау эп
- •1.4Функциональная схема рэп и сэп
- •2Аналоговые сау эп
- •2.1Статические режимы аналоговых сау эп
- •2.1.1Математический аппарат для оценки статических режимов сау эп
- •2.1.2Статические характеристики для двигателя постоянного тока в зависимости от способа питания
- •Питание дтп от преобразователя без обратных связей (от преобразователя в разомкнутой системе) (рис. 9)
- •Система питания от тиристорного преобразователя с обратными связями (замкнутая система)
- •2.1.3Статика узла с отрицательной обратной связью по напряжению
- •2.1.4Статика узла с обратной связью по скорости
- •2.1.5Статика узла с обратными связями по току
- •2.1.6Статика узлов с задержанными обратными связями
- •2.1.7Статика системы с подчиненным регулированием и последовательной коррекцией
- •2.1.8Статический режим двухконтурной системы с подчиненным управлением (для регулируемого электропривода с обратными связями с отсечками по скорости и по току)
- •2.1.9Методика построения упорной характеристики
- •2.2Динамика аналоговых сау эп
- •2.2.1Оценки динамического режима
- •Временные оценки:
- •Точностные показатели:
- •2.2.2Математический аппарат для описания динамики
- •Переходные характеристики (графическое решение дифференциального уравнения).
- •Логарифмические амплитудно- и фазочастотные зарактеристики (лачх, лфчх).
- •2.3Передаточные функции звеньев, входящих в систему эп
- •2.4Методика построения переходных процессов на основе использования структурной схемы сау эп
- •2.5Синтез сау эп
- •2.5.1Методика оптимизации
- •2.5.2Оптимизация внешнего контура — контура скорости (синтез регулятора скорости)
- •2.5.3Особенности и разновидности источников питания сау эп
- •Разновидности источников питания
- •2.5.4Особенности трехфазных тиристорных преобразователей
- •Статические характеристики:
- •2.5.5Инверторный режим
- •2.5.6Современные комплектные тиристорные преобразователи Функциональная схема комплектного тиристорного преобразователя.
- •Особенности принципиальной электрической схемы тиристорных преобразователей.
- •2.5.7Тиристорный преобразователь частоты
- •2.5.8Разновидности преобразователей частоты
- •2.5.9Особенности стандартных тпч на базе аит
- •2.5.10Особенности широтно-импульсного преобразователя (шип)
- •2.5.11 Особенности реверсивного шип
- •3Станочный электропривод
- •3.1Определение, конструктивные и технологические особенности рэп
- •3.1.1Структура рэп
- •3.1.2Конструктивные и технологические особенности сау рэп
- •1 Длительный режим работы.
- •2 Повторно-кратковременный режим работы.
- •3.1.3Требования, предъявляемые к рэп
- •3.2Определение, конструктивные и технологические особенности сэп
- •3.2.1Конструктивные особенности сэп
- •3.2.2Требования, предъявляемые к сэп
- •3.2.3Разновидности сэп По структуре и назначению различают следующие виды сэп:
- •3.3Особенности двухзонного регулирования
- •3.3.1Примеры реализации следящего электропривода
- •3.3.2Ошибки в сэп
- •Причины возникновения ошибок в сау сэп
- •3.4Динамика сэп
- •4Цифровой электропривод
- •4.1Необходимость в цифровом приводе
- •4.2Общая структура цэп
- •4.2.1Современные разновидности программируемых контроллеров:
- •4.2.2Области применения программируемых контроллеров
- •4.3Структура цэп
- •4.3.1Понятие квантования и восстановления
- •4.3.2Особенности квантования
- •4.4Синтез цэп
- •Построение переходного процесса в цифровой форме
- •2 Пф нч в дискретной форме
- •3 Составление передаточной функции оптимального регулятора в цэп в дискретной форме
- •4.4.1Примеры реализации цифровых контуров
- •4.5Измерительные преобразователи в сэп
- •4.6Разновидности датчиков
- •Первая группа -
- •Вторая группа -
- •Третья группа -
- •Четвертая группа -
- •4.6.1Особенности импульсных датчиков
- •4.6.2Кодовые датчики
- •5Конструирование принципиальных схем управления электроприводами
- •5.1 Особенности электродвигателей для следящих приводов и роботов-манипуляторов
- •5.1Шаговые двигатели (шд)
- •Список литературы
3.3.2Ошибки в сэп
Ошибки влияют на следующие параметры:
Точность обработки (воспроизводимость задания).
Шероховатость, то есть качество обработки.
Производительность.
Рисунок 91 – СЭП на базе ШИП и микропроцессорном регуляторе
В общем виде структурную систему можно представить следующим образом:
—
возмущение,
— статическая погрешность по управляющему
и по возмущающему воздействию.
Причины возникновения ошибок в сау сэп
Статическая погрешность - определяется
и
.
Форма задания
Статические свойства САУ:
статическая САУ;
астатическая САУ порядка;
астатическая САУ порядка.
Установка датчика на станке:
ДП на столе;
ДП на ходовом винте;
ДП на ДПТ.
РЭП входит составной частью в СЭП.
В СЭП существуют следующие погрешности:
— моментная ошибка;
(по положению).
— ошибка по скорости.
,
— динамическая ошибка.
Рассмотрим эти погрешности подробнее:
или
ошибка по положению, которая равна величине статической погрешности при отработке задания по положению (рис. 92):
,
,
реакция привода,
где
— коэффициент передачи системы по
моменту:
,
где
— коэффициент передачи по скорости
(РЭП);
— статический момент;
— величина углового перемещения;
— передаточное число редуктора;
— жесткость характеристики для РЭП.
Рисунок 92 – Ошибка по положению
- ошибка по скорости (статическая) (рис. 93).
.
Рисунок 93 – Ошибка по скорости
При
отработке задания по скорости погрешность
зависит от величины задания
(прямо пропорционально) и обратно
пропорционально коэффициенту передачи
по скорости, причем
,
где
— учитывает настройку ЧПУ;
— учитывает связь между скоростью
двигателя и напряжением управления в
ЧПУ;
— передаточное число редуктора.
Динамическая погрешность.
Динамические
погрешности появляются в момент
появления управляющих или возмущающих
воздействий на систему
и
,
а также зависят от свойств регулируемого
электропривода: инерционные свойства
,
,
.
Погрешности влияют на точность отработки
задания, качество и производительность.
Рисунок 94 – Динамическая погрешность
3.4Динамика сэп
Оценка динамических свойств осуществляется по идеям, заложенным в РЭП. Распространен метод структурных схем и дифференциальных уравнений Коши.
Динамика предполагает построение кривых переходных процессов для выходных параметров (рис. 95).
Рисунок 95 – Переходные процессы для выходных параметров
Для получения такого вида переходных процессов добавляется звено на выходе системы, которое представляет собой интегрирующий элемент:
,
где
.
,
.
Здесь
неизвестен коэффициент
.
,
где
.
,
где
.
.
По
полученным кривым переходных процессов
определяются точностные и скоростные
параметры
,
.