Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовая работа / kurosovoy_proekt_analiz_raboty_sar_stly_rezaniya_tokarnogo_s.doc
Скачиваний:
42
Добавлен:
22.02.2014
Размер:
7.92 Mб
Скачать

2. Разработка функциональной и структурной схем сар

Система автоматического регулирования (рис. 1.1) состоит из следующих элементов: электронного усилителя, микродвигателя, гидродросселя, гидроцилиндра, элементов процесса резанья, главного двигателя и датчика тока. Каждый из элементов системы имеет входную и выходную величины.

Рис. 2.1. Функциональная схема САР

В схеме использованы обозначения: Uз– напряжение задания,U– ошибка регулирования,Uд– напряжение датчика,– угол поворота вала микродвигателя,Q– расход масла,Sn– подача суппорта,Pz – тангенциальная составляющая силы резанья.

Для перехода от функциональной схемы (рис. 2.1) к структурной схеме необходимо определить передаточные функции, описывающие каждый элемент системы автоматического регулирования.

Электронный усилитель и датчик тока описываются безинерционным звеном. Общий вид данного звена в операторной форме имеет вид: , а в дифференциальной:. График переходного процесса для звена показан на рис. 2.2:

Рис. 2.2.

Микродвигатель описывается идеальным интегрирующим звеном, его дифференциальное уравнение имеет вид , в операторной форме: ,передаточная функция имеет вид:. График переходного процесса для звена показан на рис. 2.3:

Рис. 2.3.

Гидродроссель, гидроцилиндр, элемент процесса резанья и главный двигатель описываются инерционными звеньями первого порядка, их уравнение в операторной форме выглядит следующим образом: , в дифференциальной: и передаточная функция имеет вид: . График переходного процесса для звена показан на рис. 2.4:

Рис. 2.4

Итак получим структурную схему системы показанную на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Структурная схема САР

Таким образом мы определили передаточные функции звеньев системы и разработали структурную схему системы.

3. Нахождение критического значения неизвестного коэффициента

Неизвестным параметром является коэффициент передачи микродвигателя К2. Для определения неизвестного параметра необходимо определить передаточную функцию разомкнутой и замкнутой системы.

Передаточная функция разомкнутой системы представляет собой произведение уравнений всех звеньев:

Передаточная функция замкнутой системы вычисляется по формуле:

,гдеWocпередаточная функция обратной связи, отсюда получим передаточную функцию замкнутой системы:

дробь находящуюся в знаменателе приводим к общему знаменателю:

при этом знаменатели дробей в знаменателе и числителе сокращаются и получим передаточную функцию замкнутой системы:

Приравняем знаменатель дроби нулю и раскроем скобки:

=

T1T2T3T4p5 + T1T2T4p4 + T1T3T4p4 + T1T4p4 + T1T4p3 + T2T3T4p4 + T2T4p3 + T3T4p3 + T4p2 +

+ T1T2T3p4 + T1T2p3 +T1T3p3 + T1p2 + T2T3p3 + T2p2 + T3p2 + p + K1K2K3K4K5K6K7

теперь сгруппируем по степени «р» и получим уравнение пятого порядка:

р51Т2Т3Т4) + р41Т2Т41Т3Т42Т3Т41Т2Т3) + р31Т42Т43Т41Т21Т32Т3) +

+ р21234) + р + К1К2К3К4К5К6К7

Подставим заданные значения:

0,017388р5 + 0,36626р4 + 2,4248р3 + 5,11р2 + р + 38,569К2

Далее заменим «р» на «j»:

0,17388j5 + 0,366264 - 2,4248j3 - 5,112 + j + 38,569К2 = 0

отсюда К2равняется:

В общем виде имеем К2=Re() +jIm(). Так как искомое К2находится на вещественной оси, то мнимую часть можно приравнять нулю и найти «»:

0,0173885 – 2,42483 +  = 0

(0,0173884 – 2,42482 + 1) = 0 , 1 = 0

0,0173884 – 2,42482 + 1 = 0

Заменим 2наtполучим квадратное уравнение:0,017388t2 – 2.4248t + 1 =0

Решив квадратное уравнение найдем два корня этого уравнения. Для того чтобы найти К2 мы берем наименьший и подставляем в вещественную часть уравнения:

Рис. 3.1.

Соседние файлы в папке курсовая работа