6. Этапы синтеза лсу. Элементный синтез

(размерностный)

Исходя из принятого ТЗ выбираются элементы (звенья) ЛСУ по их размерностям. Выбор ведется справа налево.

Синтез начинается с объекта управления.

Кв – конвейер винтовой, Q [кг/с];

Р – редуктор,  [рад/с];

Д – двигатель, ₁ [рад/с];

У – усилитель, U₁ [В];

З – задающее устройство, U₂ [В];

МПр – механический преобразователь, Р [Па];

ТД – тензодатчик, R_Х [Ом];

НУ – нормирующий усилитель, U₄ [В].

В качестве З можно использовать таймер, реле, микропроцессор. Для постоянства массы в упаковке надо регулировать время упаковки, в этом случае обратную связь делают по параметру, связанному со временем.

m[кг]=[кг/м²]∙[м/с]∙[с]∙[м] – это вариант четырехконтурного

регулирования по четырем параметрам: давление на поверхности конвейера (дозатор), скорость перемещения ленты, время насыпания, линейное перемещение ленты конвейера. Регулирование может вестись по одному параметру, все остальные при этом постоянны. Если учесть, что нестабильность присутствует в любой ЛСУ, регулирование можно вести по всем четырем параметрам. Выберем контур с измерением давления на поверхность конвейерной ленты, поскольку в качестве привода выбран электродвигатель, регулировать будем скорость перемещения, а измерять – давление.

7. Этапы синтеза лсу. Метрологический

СИНТЕЗ

На этом этапе задается по ТЗ метрологическая точность объекта управления. Метрологическая точность ОУ на входе определяется с помощью статической характеристики, в относительных единицах. Далее рассчитываются погрешности всех звеньев ЛСУ, допустимые диапазоны абсолютных значений параметров, которые соответствуют выбранной в ТЗ погрешности.

8. Этапы синтеза лсу. Энергетический

СИНТЕЗ

Соседние по функциональной схеме звенья должны отвечать оптимальным критериям согласования нагрузок: выходная мощность предыдущего звена должна быть не меньше входной мощности последующего звена.

Рассмотрим ЛСУ сыпучих материалов:

– Кв: 25 кг за 5 с, тогда

– Мпр: его КПД < 1, тогда примем N = 42 Вт;

– ТД: на резисторе тензодатчика выделяется мощность

где I – ток в цепи НУ;

R_х – предел измерений ТД.

Т.о. задача ставится так: какой мощности нужно выбрать резистор тензодатчика, чтобы при воздействии на него 42 Вт механического усилия он выдержал то воздействие. Перед выбором ТД нужно выбрать подложку, после выбора подложки выбирается мощность ТД;

– НУ: мощность на выходе НУ может определяться двумя

путями:

а) выбирается стандартный НУ, выходная мощность берется из

справочника и под него нужно выбирать АЦП, либо делать

его самостоятельно;

б) предпочтительнее найти параметры предполагаемого АЦП,

найти мощность выходного сигнала N=I*U, исходя из этого

выбирается или рассчитывается НУ:

– АЦП: поскольку в принципе АЦП, ЦАП, задатчик находятся

внутри микропроцессора, то вопрос энергетического подбора

этих звеньев опускается, энергетика опред-ся параметрами

микропроцессора;

– Р: примем с учетом потерь на тепло N = 43 Вт;

– Д: примем N = 45 Вт;

– У: допустим в качестве Д выбран ИДПТ с независимым

управлением, k_Д = 10, тогда при U₁ = 5 В, k_У = 5/10 ^–2 = 500.

Т.о. пройдена вся цепь.