- •1 Технологическая часть
- •1.1 Описание детали (назначение, особенности конструкции, химический состав и физико-механические свойства материала
- •1.2 Определение типа производства
- •1.3 Выбор прогрессивного способа получения заготовок
- •1.4 Содержание и структура заданной технологической операции
- •1.5 Характеристика и назначение станка
- •1.6 Режущий инструмент для заданной технологической операции
- •1.7 Расчет режимов резания для заданной технологической операции
- •1.8 Определение основного (технологического) времени на обработку, времени на установку и снятие детали
- •1.9 Разработка управляющей программы на заданную технологическую операцию
- •2 Проектирование электропривода главного движения
- •2.1 Выбор системы управления электроприводом
- •2.2 Предварительные расчеты по выбору элементов системы управления
- •2.2.1 Выбор электродвигателя
- •2.2.2 Выбор тахогенератора
- •2.2.3 Расчет и выбор трансформатора
- •2.2.4 Выбор вентилей
- •2.2.5 Определение расчетных параметров якорной цепи: требуемой индуктивности, суммарной индуктивности, суммарного активного сопротивления
- •2.3 Расчет статистических показателей системы элементов сау
- •2.4 Расчет динамики системы автоматического регулирования
- •2.4.1 Анализ устойчивости системы автоматического регулирования
- •2.4.2 Синтез корректирующего устройства
- •2.4.3 Преобразование аналогового регулятора в цифровой
- •2.5 Практическая реализация системы управления электропривода главного движения
- •2.5.1 Анализ существующих средств автоматизации
- •2.5.2. Выбор измерительных устройств (датчик скорости) Датчик скорости md-36
- •2.5.3 Выбор управляющего контроллера с указанием технических характеристик
- •3 Организационная часть
- •3.1 Организация рабочего места оператора
- •3.2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности
- •3.3 Мероприятия по экологической безопасности
- •4 Расчётная часть
- •4.1 Расчет технологической себестоимости обработки на базовом станке и на станке с изменением электропривода
- •4.2 Расчет экономического эффекта
2.4.2 Синтез корректирующего устройства
Для придания системе устойчивости и требуемых показателей качества переходных процессов введем в систему параллельное корректирующее устройство. Корректирующей обратной связью охватываем усилитель вместе с апериодическим звеном с постоянной времени То, которое образовано выходным сопротивлением усилителя и емкостью на его выходе. Цепь подключения корректирующего устройства показана на структурной схеме пунктиром.
Синтез параллельного корректирующего устройства начинается с построения желаемой ЛАЧХ.
Исходными данными ее построения:
- допустимое время переходного процесса tпд = 0,1 с
- допустимая величина перерегулирования в системе
Желаемая ЛАЧХ может быть разделена на три части:
- низкочастотную
- среднечастотную
- высокочастотную
Низкочастотная ЛАЧХ определяет точность работы системы в установленном режиме. Низкочастотная часть лежит в пределах от минимальных частот до частоты первого сопряжения.
Вид среднечастотной ЛАЧХ определяет в основном качество переходного процесса. При частоте среза ( ) наклон ЛАЧХ должен быть -20 дб ∕дек, причем чем длинней участок характеристики с наклоном - 20 дб ∕дек, тем меньше перерегулирование в системе. Время же переходного процесса тем меньше, чем больше частота среза. При построении желаемое ЛАЧХ необходимо сформировать среднечастотной участок так, чтобы удовлетворить заданным требованиям по времени переходного процесса и величине перерегулирования.
Требуемая минимальная частота среза желаемой ЛАЧХ может быть найдена по соотношению:
(125)
Где величина коэффициента Ко выбирается по кривой следующего рисунка в зависимости от допустимого перерегулирования. График для определения параметров желаемой ЛАЧХ показан на рис. 6.
Длиной центрального участка с наклоном - 20 дб ∕дек можно задавать по частотным интервалам так, чтобы интервалы исоставляет 0,5 + 0,9 декады. Точнее требуемая величина второго интервала определяется в зависимости отпо кривой В =f( ), приведенном на графике для определения параметров желаемой ЛАЧХ рисунок б. При этом запас по фазе при частотедолжен быть не менее 40 °.
Рисунок- 6 Графики для определения параметров желаемой ЛАЧХ.
Примем среза желаемое равное 20 %
На графике для определения параметров желаемой ЛАЧХ рисунок б, показана также зависимость величины перерегулирования от запаса устойчивости по фазе . По этой кривой после построения ЛАЧХ и ЛФЧХ может быть приближенно найдена величина перерегулирования в системе.
Высокочастотная часть логарифмической частотной характеристики незначительно влияет на вид переходного процесса. Поэтому ее следует выбирать аналогичной ЛАЧХ нескорректированной системы с тем, чтобы усложнять корректирующее устройство.
Определяем параметр желаемой ЛАЧХ.
Требуемая частота среза
= (126)
Принимаем частоту среза желаемой ЛАЧХ = 50с-1,lg = 1.7дек.
Передаточная функция синтеза звеньев, неохваченных корректирующей обратной связью:
(127)
(128)
20lgКно=20lg13,97 = 22,9 = 23дБ (129)
Выбираем корректирующее устройство:
W = (130)
k = (131)
a = k · (132)
a = (133)
а) б)
а) электрическая схема; б) логарифмическая амплитудная частотная характеристика.
Рисунок- 7 Корректирующее звено.
I =(134)
R1= =(135)
K = (136)
C2 = (137)
Пусть R2 = 3 Oм, R2 = R3
C = 4,7Ф
T5 = (138)
T6 = (139)
Все расчетные данные заносим в таблицу данных.
Таблица 9- Данные расчетов.
ω |
с-1 |
0,1 |
0,5 |
1 |
5 |
10 |
50 |
100 |
500 |
1000 |
lgω |
дек |
-1 |
-0,3 |
0 |
0,7 |
1 |
1,7 |
2 |
2,7 |
3 |
φ(ω) |
|
-90о |
-90о |
-90о |
-90о |
-90о |
-90о |
-90о |
-90о |
-90о |
φ1(ω) |
эл.град. |
-3о2 |
-15о64 |
-29о24 |
-70о34 |
-79о87 |
-87о95 |
-88о97 |
-89о79 |
-89о89 |
Т5 ω |
|
0,11 |
0,55 |
1,1 |
5,5 |
11 |
55 |
110 |
550 |
1100 |
φ5(ω) |
эл.град. |
6о2 |
28о81 |
47о72 |
79о69 |
84о |
88о95 |
89о47 |
89о89 |
89о94 |
Т0 ω |
|
0,076 |
0,38 |
0,76 |
3,8 |
7,6 |
38 |
76 |
380 |
760 |
φ6(ω) |
эл.град. |
-4о34 |
-20о80 |
-37о23 |
-75о25 |
-82о5 |
-88о49 |
-89о24 |
-89о84 |
-89о92 |
Φск(ω) |
эл.град. |
-91о34 |
-97о63 |
-108о75 |
-155о57 |
-167о57 |
-177о49 |
-178о74 |
-179о74 |
-179о87 |