5.4. Расчет параметров настройки

Настройка контура регулирования тока, то есть определение постоянных времени Т₃, Т₄, произведена по общепромышленной методике. Постоянная времени регулятора тока, с,

где – частота среза контура регулирования тока, Гц,

Для оптимальности передаточного отношения звеньев

,

Аналогично настроен контур регулирования скорости (КРС). Частота среза КРС, Гц

Частота регулятора скорости сопряжённая , Гц

,

Коэффициент регулятора скорости

.

В качестве примера произведен расчет выше приведенных формул, значения которых сведены в табл. 5.3.

5.5. Настройка системы

Значение коэффициентов для настройки параметров регуляторов выполнено по общепромышленной методике, она даёт лишь примерное их значение. Более точные значения подбираются в соответствии с качеством переходных процессов.

Настройку начинают с исключения из блоков нелинейных элементов (ограничений) и силы трения. Сначала настраивают двигатель с преобразователем по следующей последовательности:

• в двигателе обрывают обратную связь по ЭДС, а на его вход подают единичное напряжение преобразователя, проверяют соответствие якорной постоянной;

• двигатель соединяют через преобразователь с регулятором тока, на который подают единичное возмущение, настройкой коэффициентов Т₃, Т₄ добиваются качественного переходного процесса;

• замыкают обратную связь по ЭДС и подключают пропорционально-интегральный регулятор скорости. В нём необходимо сначала настроить пропорциональный канал, затем интегральный. График переходного процесса для настроенного двигателя с напряжением задания равным единице, представлен на рис. 5.16.

Таблица 5.3

Расчетные данные

Наименование	Значения
Механическая постоянная двигателя Тм, с.	2,874·10–3
Суммарный момент инерции винта и ротора двигателя JΣ, кг/м2	8,03·10–4
Время запаздывания преобразователя τ, с	0,2·10–3
Постоянная времени фильтра ТФ, с	0,8·10–3
Момент инерции J'стол, кг/м2	7,81·10–4
Частота среза контура регулирования тока , Гц	500
Постоянная времени регулятора тока Т4, с	0,002
Постоянная времени регулятора тока Т3, с	0,0002
Частота среза КРС , Гц	250
Постоянная времени регулятора скорости Т2, с	0,004
Частота регулятора скорости сопряжённая , Гц	125
Постоянная времени регулятора скорости Т1, с	8·10–3
Коэффициент регулятора скорости Крс	2

Рис. 5.16. Скорость двигателя при П и ПИ регуляторах скорости

Перерегулирование двигателя по скорости составляет 10,9 %. Настроенный так двигатель будет обеспечивать высокую точность и низкую скорость реакции на возмущения;

• далее подключают задатчик интенсивности и настраивают максимальное ускорение, которое должен обеспечить привод, т.е. настраивают темп нарастания напряжения задания (при этом перерегулирование привода изменится);

• в регуляторе скорости можно увеличить коэффициент передачи пропорционального канала, тем самым повысить быстродействие и эффективность использования двигателя.

Блок ЧПУ настраивают по следующей методике:

• замыкают выход блока U_зс через интегратор на вход, тем самым создают ОС по положению;

• проверяют каждое условие переключения, которое должно совпадать с картами обработки и скорости;

• по критерию скорости разделяют верхний и нижний участки карты;

• при необходимости по условию прохождения участка обработки отключают прямую ветвь карты задания для предотвращения зацикливания, т.е. разделение по времени.

Далее к системе подключают блок задания силы резания (предварительно проверенный), инструмент и жёсткость передачи.

В блоке «Передача» настраивают вязкость и жесткость винт-гайки.