- •Содержание Введение 4
- •1.2 Описание функциональной схемы 10
- •3 Расчет датчика обратной связи 25
- •Необходимо также считаться с недостатками гидропривода, а именно:
- •1Техническое задание
- •2Выбор элементной базы, проведение линеаризации, расчет передаточных функций элементов системы
- •В качестве дроссельного устройства используется дроссельный регулятор скорости типа дз-I-10,0.
- •Утечка рабочей жидкости 0,9 дм3/мин
- •Максимальное выходное напряжение 5 в
- •3Расчет датчика обратной связи
- •3.1 Анализ выбранного датчика обратной связи на предмет устойчивости от внешних помех Выбранный датчик обратной связи имеет следующие условия эксплуатации:
- •6 Построение жлачх и жфчх
- •Реальная частота ω и псевдочастотаλсвязаны соотношением:
- •8Установка корректирующего устройства в систему
- •Приложение а
Реальная частота ω и псевдочастотаλсвязаны соотношением:
(106)
где Т0 - период дискретизации и равен 0,01 секунды, подставляя в выражение (106) получаем:
λ=200·tg(0,005ω) (107)
Выразим ω через λ:
ω=F(λ)=200·tg(0,005λ) (108)
Подставляя значения λ в выражение (103), приходим к выводу, что ω=λ. Следовательно, ЛАЧХ корректирующего звена справедлива и для реальной частоты ω. По виду ЛАЧХ выбираем само корректирующее звено. Его вид изображен на рисунке 14.
Рисунок 14 – Схема корректирующего устройства
Передаточная функция корректирующего звена:
(109)
(110)
(111)
L0=1
L∞=1
Из графика ЛАЧХ корректирующего устройства определим все частоты излома:
λа=0,6 с -1 (112)
λв=7,042 с -1 (113)
λ1=178,57 с -1 (114)
λ2=454,545 с -1 (115)
Постоянные времени, соответствующие этим частотам:
(116)
(117)
(118)
(119)
Задаемся значениями:
R1=R2 =1000 Ом
Тогда:
(120)
(121)
Подставляя все найденные параметры в выражение для передаточной функции корректирующего устройства (104) получаем передаточную функцию в следующем виде:
(122)
8Установка корректирующего устройства в систему
Корректирующее устройство, реализованное наR-С-цепочке, устанавливаем в систему после усилителя. Выбор именно этого места обосновывается тем, что, так как поступающий с микропроцессора и датчика сигнал слишком мал, а R-С-цепочки вносят на определенной полосе частот значительные искажения в электрический сигнал малой мощности. Поэтому единственным местом в системе, куда целесообразно установить корректирующее устройство, является электрическая цепь после усилителя. Структурная схема скорректированной системы изображена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Структурная схема скорректированной системы
Таким образом, исходя из графика ФЧХ, определим запасы устойчивости по фазе и по амплитуде. Запас устойчивости по фазе составляет 22,7°. Запас устойчивости по амплитуде составляет -12 дБ. Запасы устойчивости удовлетворяют требованиям, предъявляемым к системе. Следовательно, коррекция проведена удачно.
9СИНТЕЗ ПРОГРАММНОГО КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Выполним обратное z-преобразование для Wку: X(z) x(t). Для этого необходимо применить подстановку:
(123)
Перейдем от – преобразования к z – преобразованию, осуществив следующую подстановку:
(124)
(125)
По формуле (125) найдем разностное уравнение в реальном масштабе времени, для этого введем в числитель дополнительный сдвиг на z-1:
(126)
По уравнению (126) реализуем программу коррекции на языке Ассемблер.
;Расчет разностного уравнения
;
;– входной сигнал
;– выходной сигнал
i_port EQU 11h; номер порта для чтения
o_port EQU 12h; номер порта для записи
А1 EQU 2,68;
A2 EQU 2,68;
A3 EQU -2,68;
B1 EQU 0,933;
B2 EQU –0,053;
B3 EQU –0,933;
B4 EQU 0,053;
1, 2DB 0; выделение памяти под
;переменные (k-1), (k-2), (k-3)
1, 2,DB 0; выделение памяти под
; переменные (k-1), (k-2), (k-3), (k-4)
;вычисляем значение выражения
(k)=A1*1+A2*2+A3*3+B1*1+B2*2+B3*3+B4*4
start: ;метка начала цикла коррекции
in al, I_port; чтение данных из порта
mov al,A1; вычисление слагаемого А1*1
mov bl, al; сохранение результата в bl
; в результате имеем А1*1 в регистреbl
mov al, 2; вычисление
mul al, A2; слагаемого А2*2
mov al, 3; вычисление
mul al, A3; слагаемого А3*3
add bl, al; вычисление из предыдущего результата
; в результате имеем А1*1+А2*2+А3*3 в регистреbl
mov al, 1; вычисление
mul al, B1; слагаемого B1*1
add bl, al; вычисление из предыдущего результата
mov al, 2; вычисление
mul al, B2; слагаемого B2*2
add bl, al; вычисление из предыдущего результата
mov al, 3; вычисление
mul al, B3; слагаемого B3*3
add bl, al; вычисление из предыдущего результата
mov al, 4; вычисление
mul al, B4; слагаемого B4*4
add bl, al; вычисление из предыдущего результата
; в регистре bl имеем результат вычисления всего выражения
mov 4,3,2,1; для следующего
mov 1,bl; такта
mov 3,2,1;
mov 1,;
out o_port, bl; вывод управляющего сигнала из bl
jmp start; зацикливание на начало программы
uk-1=0;
uk-2=0;
uk-3=0;
uk-4=0; k-1=0;
k-2=0;
k-3=0;
uk-4=uk-3;
uk-3=uk-2;
uk-2=uk-1;
uk-1=uk; k-3=k-2;
k-2=k-1;
k-1=k;
Рисунок 16 - Блок – схема алгоритма коррекции
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте была спроектирована и разработана система автоматического регулирования объемным гидроприводом. Были выбраны необходимые элементы системы, посчитаны их передаточные функции.
Производилась проверка системы на устойчивость и коррекция системы последовательным корректирующим устройством для обеспечения лучших параметров работы и усиления мощности сигнала. Оценка показателей качества показала, что система не нуждается в дальнейшей коррекции. Рассчитанные показатели удовлетворяют необходимым условиям.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Башта Т.М. Справочное пособие. Машиностроительная гидравлика. – М.: машиностроение, 1971. Изд.-е 2-е.
Берг А.И., Трапезников В.А. Энциклопедия современной техники. – Т.: 1,3
Богданович Л.Б. Гидравлические приводы. – К.: высшая школа. Головное изд.-во, 1980 - 232с.
Вакина В.В., Денисенко И.Д., Столяров А.Л. Машиностроительная гидравлика (примеры расчетов). – Киев: Высш. шк., 1987.
Вилнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б.Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Под редакцией д.-ра тех. наук, проф. Некрасов Б.Б. – Изд.-во «Высшая школа», Минск, 1976.
Воронов А.А.., Титов В.К., Новогранов Б.Н. основы теории автоматического регулирования и управления. – М.: Высшая школа, 1977 г.
Гаврилов А.Н. Приборостроение и средства автоматики. – М.: Машиностроение, 1964 г.
Домачев Ф.М., Лейко. Основы гидравлики и гидропривод. - М.: Стройиздат, 1981-183с.
Ермолин Расчет электрических машин, М., 1967.
Иващенко Н.Н. Теория и элементы систем. Автоматическое регулирование. – Изд.-е 4-е, перераб. и доп. М. Машиностроение, 1978.
Лопухина Е.М. Расчет микромашин, М., 1967.
Медведев В.Ф. Гидравлика и гидравлические машины. – Минск: Высш.шк., 1998.
Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро- и пневмоприводов. - М.: Машиностроение, 1991-384с.
Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Высш.шк., 1985.
Под ред. проф. Константинова Н.М., Примеры гидравлических расчетов. Изд.-е 3, перераб. и доп. – М.:Транспорт, 1987.
Под редакцией проф. Нетушила А.В. Справочное пособие по основам электротехники и электроники. – М.: Энергоатомиздат, 1995 - 352с.
Под ред. проф. докт. Профоса П. Справочник. Измерение в промышленности. – М.: «Металлургия», 1990.
Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро – и пневмосистем. – М.: машиностроение, 1987.
Савин И.Ф., Сафонов П.В. Основы гидравлики и гидропривод. – М.: Высш.школа, 1978.
Солодовников В.В. Элементы систем автоматического регулирования. – Т.2, Ч.1, Гл.IX, § 2-4. Машгиз, 1959.
Справочник. Под ред. проф. д.-ра техн. Наук Тайца Б.А. Приборостроение и средства автоматики. – М.: Машиностроение, 1964 (Т 4).
Справочник. Под ред. Черенова В.В. Промышленные приборы и ср.-ва автоматизации. – Ленинград: Машиностроение, 1987.
Справочные материалы. Автоматические приборы и регуляторы. - М.: Машиностроение, 1964.
Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. – М.: Энергоиздат, 1988 г.
Топчеев Ю.И. Учебное пособие для вузов. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. – М.: машиностроение, 1989 - 752 с.
Федорец В.А., Педченко М.Н., Пичко А.Ф., Пересадько Ю.В., Лысенко В.С. Гидроприводы и гидропневмоавтоматика станков. – Киев, 1987.
Хвощ С.Т., Варлинский Н.Н., Попов Е.А. Справочник. Микропроцессоры и микро ЭВМ в системах автоматического управления. – Ленинград: Машиностроение, 1987.
Хрущев Электрические микромашины, Л., 1969.
Шендлер Ю.И. Справочник – автоматизация, приборы контроля и регулирования. – М.:Изд.-во “Недра”, 1967, кн.5.
Якубовский С.В. Справочник. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. – М.: Радио и связь, 1989 - 496с.