1. Техническое задание

Спроектировать САУ привода CD-дисков:

Скорость вращения υ_вр = 700 – 3000 об/мин

Диаметр раскручивающего элемента D = 10 мм

Мощность двигателя P_тр = 15 Вт

Перерегулирование σ < 30 %

Время регулирования t_p = 0.04 c

Рабочий диапазон температур -10…+40

Рисунок 1 - Структурная схема САУ

МП – микропроцессор;

У – усилитель;

ЭД – электродвигатель;

ИМ – (рабочий орган);

ДЧ – датчик частоты.

Рассмотрим структурную схему САУ на рисунке 1, она представляет собой систему с одним замкнутым контуром и служит для определения скорости вращения диска. Датчик частоты регулирует скорость вращения и включен в обратную связь, составляя замкнутый контур. Задающий сигнал для регулирования скорости поступает с микроЭВМ. Так как наш двигатель управляется током, то с микроЭВМ поступает сигнал на усилитель, который усиливает сигнал и поступает на электродвигатель, который управляет исполнительным механизмом (элемент вращения диска). Соединение между электродвигателем и исполнительным механизмом происходит редуктор, но так как частота вращения двигателя соответствует нашим требованиям, то принимаем передаточное число редуктора равным 1. Поэтому мы его не учитываем в расчете.

Скорость вращения выводится с помощью специальной программы на экран пользователя, который решает, изменить скорость вращения диска или нет или нет.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ И РАСЧЕТ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ВЫБРАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

В данном устройстве имеется некоторая особенность в определении элементной базы. Все элементы струйного принтера, кроме микроЭВМ, не являются унифицированными, т.е. элементы разрабатываются для конкретной модели с учетом необходимых передаточных функций, массогабаритов, надежности и т.д. Таким образом передаточные функции элементов не рассчитываем, а выбираем необходимые, под которые уже создается элементная база.

2.1 Микропроцессор (ЭВМ)

В данной системе управление осуществляется с помощью программного обеспечения привода (драйверов), которые обрабатываются микропроцессором. Поэтому микроЭВМ - один из важнейших элементов в работе привода. Для корректной работы системы не требуется высокопроизводительной ЭВМ. Она должна быть такая, чтобы ее ресурсов хватило для нормальной работы привода. То есть корректную работу может обеспечивать даже системы, основанные на микропроцессорах первых поколений (Intel 8086 и т.д.).

Приведем оптимальный диапазон конфигураций микроЭВМ, исходя из современных элементов:

Микропроцессор:

Intel Pentium III-IV HT

Тактовая частота, МГц 500-3000;

Быстродействие, млн.операции в сек. 100-500;

Напряжение питания, В 2.7;

Ток питания, мА 10.

Также для обеспечения правильной работы системы необходима версия драйверов для привода, которые отвечают за считывание информации с диска и правильное сопряжение привода с микропроцессором.

Передаточная функция микропроцессора является стандартной

Wмп =1 (1)