2.7 Выбор датчика линейного перемещения
Значения линейных перемещений определяются для редуктора. Перемещения составляют порядка 50 мм, данным параметрам соответствует датчик линейных перемещений ДПР200. Датчик перемещения резистивный (ДПР-200) предназначен для измерения линейного перемещения. Он обеспечивает непрерывное преобразование измеряемого параметра в унифицированный выходной сигнал ±5мА. Датчик снабжен магнитной стойкой, что значительно упрощает его установку на объекте.
2.7.1 Технические характеристики датчика линейного перемещения
Диапазон измерений, мм 0…200
Выходной сигнал, В 3…12
Погрешность измерения, % ±1
Ток питания, мА ±12±1%
Температура окружающей среды, оС -40…+85
2.7.2 Расчет передаточной функции датчика линейного перемещения. Значение максимального тока соответствует значению максимального перемещения. Если принять график работы датчика за линейную характеристику, то передаточная функция звена будет равна
W(p)=
(44)
2.8 Выбор операционного усилителя
Напряжение, поступающее с ЭВМ равно максимально 12В, а ДПТ для работы в номинальном режиме требуется 60 В. Требуется усилительное звено с коэффициентом усиления в 5 раз. Это усиление можно обеспечить использованием операционного усилителя. Такими показателями обладает операционный усилитель LT6200-5.
2.8.1 Технические характеристики усилителя.
коэффициент усиления 5
напряжение питания, В 12.6
уровень шумов, дБ/МГц 0.95
эффективность, МГц 800
скорость нарастания выходного напряжения, В/мкс 250
2.8.2 Расчет передаточной функции усилителя. Также как и любое стандартное усилительное (пропорциональное звено), данный усилитель обладает постоянным передаточным числом, или
(45)
Система (рис. 1), с учетом полученных передаточных функций, может быть представлена в виде (рис. 7).
5
0.2
1.73
0.022 P
PГП P
IP
IУ
ωДВ l
1
Idl
0.06 l
Il
Рисунок 7
3 Деление лсу на изменяемую и неизменяемую части.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ
Элементная база САУ содержит следующие компоненты: ЭВМ, усилитель, ДПТ, редуктор, гидропривод, захват, датчик давления и датчик линейного перемещения.
ЭВМ относится к изменяемой части, т.к. замена этого устройства сне внесет серьезных изменений в характеристики системы.
Усилитель относится к неизменяемой части, т.к. устройство является специализированным для выполнения конкретной задачи по управлению двигателем и имеет определенные технические характеристики, то его изменение может привести к серьезным изменениям характеристик всей системы.
ДПТ является неизменяемой частью, он выбран из множества существующих двигателей, согласно мощности, однако изменение двигателя повлечет за собой серьезное изменение передаточной функции самого двигателя, а, следовательно, и всей системы в целом.
Редуктор относится к неизменяемой части, его технические характеристики согласованы с двигателем и гидроприводом, а, следовательно, не могут быть изменены.
Гидропривод относится к неизменяемой части, не подлежит изменению, ввиду достаточно сложной зависимости коэффициентов передаточной функции от характеристик системы.
Захват относится к неизменяемой части, т.к. изготовлен с конструктивными параметрами, специально заточенными для данной системы.
Датчик линейных перемещений, относится к неизменяемой части, т.к. представляет собой устройство со свойственными только ему характеристиками.
Датчик давления, относится к неизменяемой части. Достаточно сложное устройство с точки зрения производства.
Найдем передаточную функцию системы.
Передаточная функция главной цепи:
(46)
Передаточная функция разомкнутой системы:
(47)
Передаточная функция замкнутой системы:
(48)
По выражению (27) построим АФЧХ разомкнутой системы, изображенную на рисунке 8.
Рисунок 8
Согласно критерию устойчивости Найквиста, система устойчива, т.к. не охватывает точку -1, j0.