МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра автоматики та телекомунікацій
О.О. Борисов, С.Ф. Суков
Методичні вказівки
ДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ З ДИСЦИПЛІНИ
« Пристрої автоматики та систем управління »
для студентів спеціальності «Системи управління і автоматика»
Розглянуті
на засіданні кафедри АТ
протокол № 10 від 29.11.2007 р.
Затверджені
на засіданні навчально-видавничої
ради ДонНТУ
протокол № 2 від 12.12.2007 р.
Донецьк – 2007
УДК 53.087.9:621.3.078
Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни "Пристрої автоматики та систем управління" (для студентів спеціальності CУА) / Укл.: О.О. Борисов, С.Ф. Суков. - Донецьк: ДонНТУ, 2007. – 49 с.
Розглянуті питання, зв'язані з методикою виконання курсової роботи з дисципліни "Пристрої автоматики та систем управління " і правилами її оформлення. Приведено приклади розрахунку датчиків переміщення: необхідні для розрахунку початкові та довідкові дані, математичні вирази, порядок визначення значень параметрів, похибок, передатних функцій і характеристик потенціометричного та індуктивного датчиків. Викладено приклад розрахунку системи сервоприводу на основі спроектованих датчиків і заданих вимог до якості її функціонування: приклади вибору електродвигуна, проектування датчика швидкості і датчика струму, вибіру принципової схеми тиристорного перетворювача, розрахунку параметрів і вибір силових елементів тиристорного перетворювача, розрахунку параметрів вузла електронного захисту вентилів за струмом, розрахунку системи сервоприводу, реалізації регуляторів.
Укладачі: доц. О.О. Борисов
доц. С.Ф. Суков
Рецензенти: проф. В.А. Святний
доц. В.В. Червинский
ЗМІСТ
Стор.
Мета курсової роботи...............................................................................................................4
Завдання на курсоу роботу.......................................................................................................4
Загальні вимоги до курсової роботи........................................................................................7
1. Приклад розрахунку потенціометричного датчика переміщення....................................9
2. Приклад розрахунку індуктивного датчика переміщення...............................................15
3. Вибір електродвигуна..........................................................................................................21
4. Приклад проектування датчика швидкості і датчика струму..........................................22
5. Вибір принципової схеми тиристорного перетворювача.................................................23
6. Приклад розрахунку параметрів і вибір силових елементів
тиристорного перетворювача...............................................................................................24
7. Приклад розрахунку параметрів вузла електронного захисту вентилів за струмом......29
8. Приклад розрахунку системи сервоприводу......................................................................32
9. Приклади реалізації регуляторів..........................................................................................41
Література..................................................................................................................................42
Додаток.......................................................................................................................................43
МЕТА КУРСОВОЇ РОБОТИ
Типовою темою курсової роботи є розробка аналогової системи сервоприводу на базі розрахованих датчиків переміщення.
Виконання курсової роботи має своєю метою:
- закріплення і розширення теоретичних знань і практичних навичок при рішенні конкретних технічних задач;
- розвиток навичок самостійної роботи з технічною літературою в ході аналізу і розрахунків;
- придбання творчих навичок при самостійному рішенні технічних задач.
Під час курсової роботи студент повинен показати уміння використовувати для рішення конкретної задачі теоретичні знання, накопичені в результаті вивчення спецдисциплін, і освоїти в короткий термін нові розділи в межах вивчення дисциплін для проектування пристроїв на сучасному рівні з використанням обчислювальної техніки на всіх стадіях розробки, розрахунку і конструювання.
Завдання на курсовУ РОБОТУ
1. Розробити датчик переміщення для системи сервоприводу. Привести його розрахунок, креслення конструкції та основні технічні параметри.
2. Визначити похибки датчика та його загальну похибку.
3. Визначити передатну функцію датчика переміщення. Надати графічно для даної ланки:
перехідну
характеристику
;
вагову
характеристику
;
амплітудно-частотну
характеристику
;
фазочастотну
характеристику
;
логарифмічні
амплітудно-частотну характеристику
і фазо-частотну характеристики.
4. Розробити альтернативний датчик переміщення. Привести його розрахунок, креслення конструкції, основні технічні параметри, основні похибки, передатну функцію та основні динамічні характеристики за п. 3.
5. Розробити власну конструкцію та виконати розрахунок систем сервоприводу постійного струму з використанням спроектованих датчиків. Номінальну потужність двигуна прийняти рівною у кВт порядковому номеру студента.
6. Надати структурні та принципові схеми систем. Регулятори струму і швидкості настроїти на модульний оптимум, вихід регулятора положення обмежити величиною, що відповідає швидкості ідеального холостого ходу двигуна, а регулятора струму - величиною, що відповідає подвійному номінальному струму якоря.
7. Виконати моделювання систем з наданням графіків струму, швидкості і переміщення, що задається. Надати основні динамічні характеристики (за п. 3).
8. Визначити технічні характеристики систем: перерегулювання, коливальність і тривалість перехідного процесу по положенню.
9. Проаналізувати отримані результати, зробити висновки про якість роботи систем і виконати їхню порівняльну характеристику.