5 Разработка системы автоматического регулирования скорости

5.1 Расчет параметров системы регулирования, настройка регулятора

Рисунок 4 – Структурная схема двухконтурной системы регулирования

Объектом управления для контура тока является электрическая часть двигателя, которая описывается звеном первого порядка:

Передаточная функция тиристорного преобразователя:

где – коэффициент тиристорного преобразователя, который находится по формуле:

–постоянная времени тиристорного преобразователя, равная малой некомпенсируемой постоянной времени :

Произведя подстановку, получим:

Произведем настройку внутреннего контура тока на модульный оптимум.

Передаточная функция объекта регулирования контура тока:

где постоянная времени регулятора тока, с:

:

Произведя подстановку, получим:

Передаточная функция объекта регулирования контура скорости:

где – постоянная времени регулятора скорости, с:

–коэффициент регулятора скорости:

Произведя подстановку, получим:

5.2 Исследование динамических характеристик системы регулирования скорости

Рисунок 5 – Зависимости скорости от времени

Рисунок 6 – Зависимость скорости от времени (при подаче возмущения)

Из рисунка 5 видно, что система устойчива. Перерегулирование, при настройке на симметричный оптимум, составляет 30%, что соответствует требованию не более 55%. График выходит на значение значит расчёт и моделирование системы проведены верно. При подаче нагрузки система также выводит значение скорости начто говорит о корректной работе регулятора скорости.

6 Разработка структуры системы стабилизации параметра металлообработки

6.1 Разработка математической модели процесса резания

Рисунок 7 – Структурная схема электропривода подачи

6.2 Расчёт параметров технологической обратной связи

Тип режущего инструмента: фреза;

–диаметр фрезы;

–стойкость режущего инструмента;

–число зубьев фрезы;

–ширина фрезерования;

Обрабатываемый материал: сталь нержавеющая;

–подача;

–глубина резания;

Скорость резания:

Мощность резания:

Передаточная функция механизма подачи:

Передаточная функция процесса резания:

Коэффициент подачи процесса резания:

Постоянная времени процесса резания:

Передаточный коэффициент датчика мощности резания:

Рисунок 8 – Система стабилизации параметров металлообработки

6.3 Исследование динамических характеристик системы стабилизации

Рисунок 9 –Зависимость мощности резания от времени с нагрузкой поданной через 1,5 секунды

Из рисунка 9 видно, что система выходит на рассчитанную мощность , что говорит о правильности расчёта системы стабилизации параметров металлообработки. При подаче нагрузки открывается технологическая обратная связь, на вход системы поступает сигнал равный, поэтому скорость подачи снижается и соответственно снижается мощность резания.

20