Курсовые работы / беговой дорожкой в спортивном комплексе космической станции / 2 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ-мой

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

2.1 Задающее устройство

В результате проведения сравнительного анализа в качестве задающего устройства, в данной схеме, решено использовать микропроцессор. После рассмотрения различных микросхем, выполняющих функции микропроцессора, для данной схемы была выбрана микросхема КР580ВМ8А.

Параметры данной микросхемы:

выходное напряжение Uв, В 2,5;

напряжение питания Uп, В 5;

потребляемая мощность P, Вт 1,25;

число БИС в МПК 19;

разрядность МП, бит 8;

емкость адресуемой памяти, Кбайта 64.

Микропроцессор данного типа подобран потому, что предназначен для использования в схемах управления технологическими процессами в качестве задающего устройства при работе с измерительной аппаратурой и в системах контроля и слежения. Он характеризуется архитектурным достоинством, которое обеспечивается автономностью и функциональной законченностью, унификацией интерфейса, логической и электрической совместимость.

В данной схеме замкнутый контур (схема без задающего устройства) представляет собой непрерывную систему автоматики, а микропроцессор, является дискретной системой автоматики. Следовательно его передаточную функцию, то есть его влияние на систему, необходимо вычислять через Z-преобразования.

Передаточная функция микропроцессора равна единице: .

2.2 Исполнительный механизм

В качестве исполнительного механизма мы используем электрический двигатель постоянного тока П12.

Параметры данного двигателя:

напряжение питания ;

ток якоря ;

номинальная мощность ;

частота вращения ;

коэффициент полезного действия ;

сопротивление обмотки якоря ;

индуктивность якоря ;

номинальный момент ;

момент инерции ;

момент инерции нагрузки ;

масса двигателя .

Этот двигатель был выбран потому, что выполняется ряд требований:

1) малый момент инерции якоря;

2) длительная работа на постоянной скорости;

3) обеспечение необходимого коэффициента передачи;

4) хорошая коммутация и охлаждение обмотки.

Для вычисления передаточной функции ДПТ рассмотрена формула:

, где

- ккоэффициент передачи двигателя;

, - электрическая и механическая постоянные времени.

Найдем передаточной функцию.

- коэффициент передачи двигателя

,

где - электрическая постоянная двигателя.

,

где - номинальное напряжение,

- ток якоря,

- сопротивление обмотки якоря,

- угловая скорость.

,

,

- постоянные времени (электрическая и механическая)

,

где - индуктивность якоря

- сопротивление якоря.

.

,

где - эквивалентный момент инерции,

- механическая постоянная двигателя.

,

где - момент инерции двигателя,

-момент инерции нагрузки,

- передаточное число редуктора.

.

,

где - номинальный момент.

.

.

Проверяем выбранный двигатель по моменту:

. (8)

Так как < 2, то выбранный двигатель по моменту проходит.

Проверяем выбранный двигатель по скорости:

,

,

.

Так как , то выбранный двигатель по скорости проходит.

С учетом рассчитанных коэффициентов передаточная функция двигателя примет вид:

2.3 Редуктор

В данной схеме используется червячный редуктор типа Ч-125-40. Параметры данного редуктора:

межосевое расстояние A-125 мм;

мощность на валу червяка Pч-1,75 кВт;

передаточное число i=40.;

КПД -0,66;

Зная параметры двигателя и редуктора можно вычислить параметры О.Р.

частота вращения ОР=78 об/ мин

Данный редуктор был подобран, исходя из ряда причин:

1) передаваемая мощность удовлетворяет мощности двигателя;

2) обеспечение необходимого большого передаточного числа.

3) достаточно малые массогабаритные параметры (по сравнению с цилиндрическими редукторами).

Коэффициент передачи, а, следовательно, передаточную функцию редуктора, можно вычислить по формуле:

2.4 Усилитель

В результате проведения сравнительного анализа различных типов усилителей был выбран усилитель типа У252. Параметры данного усилителя:

входное напяжение постоянного тока ;

унифицированный сигнал постоянного тока ;

мощность нагрузки ;

выходное напряжение

Выбор усилителя данного типа определен несколькими причинами:

1) параметры схемы, в частности, параметры двигателя - Рн, Uн ;

2)требования обеспечения необходимого коэффициента усиления.

Коэффициент усиления, а, следовательно, передаточная функция усилителя, можно вычислить, исходя из формулы:

2. Датчик перемещения

В данной схеме в качестве регулирующего устройства используется потенциометрический датчик типа ПД. Параметры данного датчика:

диапазон измерения рабочего угла , что соответствует ;

сопротивление реостата R–3,15 кОм;

напряжение питания Uп-110 В;

Выбор данного типа регулирующего устройства обусловлен несколькими критериями:

• достаточный угол поворота;

• удовлетворительная точность измерения;

• соответствие параметрам схемы;

• обеспечение необходимого коэффициента передачи;

Передаточная функция определяется как;

.

Исходя из параметров датчика имеем:

.

Общая передаточная функция замкнутой системы будет иметь вид: