Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
53
Добавлен:
22.02.2014
Размер:
982.53 Кб
Скачать

4. Разработка структурной схемы сар

Структурную схему составим на основании функциональной схемы и схемы на рис.1. Структурная схема неизменяемой части САР будет включать в себя все элементы САР, кроме корректирующих устройств.

Процесс резания ПР описывается уравнением (1), (2):

при

(4)

Линеаризуем эту зависимость. Проведем в рабочей точке мм/зуб касательную:

,

где

Зависимость изменения погрешности обработки от подачи:

Таким образом, процесс резания можно представить в следующем виде:

Рис.4

Где К – тангенс угла наклона касательной к графику в рабочей точке. К=159,72. X0 – отклонение касательной от начала координат (X0= 3,2). - возмущение, действующее на систему. K1 – коэффициент передачи системы при действии возмущения.

Передаточное устройство ПУ является линейным звеном. С точки зрения динамики является апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени Тпу тогда,

т.к. Tпу= 0,

Двигатель Д. Математически двигатель описывается системой уравнений:

(5)

Используя систему уравнений двигателя, его структурную схему можно представить следующим образом:

Рис.5

Расчет характеристик двигателя:

1/Rя=0.781

Тэ=Lя/Rя=0.0221

А

кг*м2

рад/с

Н*м

M = CМФI 

Преобразователь энергии, с точки зрения динамики процесса ПЭ представляет собой апериодическое звено второго порядка. Его передаточная функция: Значение постоянных времениT1 и T2 дано в исходных данных, а значение коэффициента передачи найдем из условия номинального значения напряжения якоря двигателя.

Датчик обратной связи ДУ. Является апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени :

,

где и

Усилитель УС. Является безынерционным звеном, его передаточную функцию находим из условия:

,

где находим из условия: ,

где

Тогда структурная схема САР будет выглядеть следующим образом:

Рис. 6

5 Анализ устойчивости некорректированной сар

Анализ устойчивости произведём, используя логарифмические частотные характеристики, логарифмическим критерием устойчивости Найквиста. Для этого построим ЛАХ и ЛФХ разомкнутой системы.

Передаточная функция разомкнутой системы будет выглядеть следую­щим образом:

По построенным ЛЧХ и ЛФХ видно, что нескорректированная система является неустойчивой, т.к. ЛФХ пересекает –180 раньше, чем ЛАХ пересекает 0.

Следовательно, необходима коррекция САУ путем введения корректирующего устройства (КУ).

6 Синтез сар выходной координаты оу с заданными показателями качества

В качестве корректирующего устройства принимаем интегрирующее звено с передаточной функцией вида:

Принимаем

Коэффициенты подобраны таким образом, чтобы система имела максимальное быстродействие и не была колебательной. ЛФХ и ЛЧХ будут выглядеть следующим образом:

Из графиков видно, что скорректированная САР является устойчивой. Система имеет запасы устойчивости по фазе , по модулюдБ.

Произведем реализацию корректирующего устройства. Схема корректирующего звена имеет следующий вид:

Принимаем R2= 410 Ом

120 кОм

Принимаем R4=11 кОм.

270 кОм

Соседние файлы в папке курсовая по тау вариант 29