4.4 Выбор электродвигателя

В результате проведения сравнительного анализа насосов различных типов и конфигураций был выбран электродвигатель типа IG22C. Область применения: средства автоматизации и системы управления, устройства регулирования, автоматические и автоматизированные системы управления, следящие мини-приводы, средства обработки и представления информации, специальные инструменты, медицинская техника.

Технические характеристики электродвигателя.

- напряжение питания, В 12

- крутящий момент, кгс*см 6

- скорость вращения, об/мин 1580

- мощность, Вт 2

- передаточное отношение 3050

Передаточная функция электродвигателя имеет вид:

где - статический коэффициент передачи, град/В;

- постоянная времени двигателя, с.

=(град/В)

=

где - максимальное время срабатывания двигателя, с

Для используемого в системе двигателя .

Тогда постоянная времени двигателя:

(с)

Передаточная функция электродвигателя системы :

4.5 Выбор потенциометра

Выбираем потенциометр марки ПТП-5. Его технические характеристики.

- номинальная мощность рассеяния, Вт 5

- номинальная величина сопротивления R_H,кОм 4

- доп. отклон. сопротивления,% ±5

- рабочая температура при номинальной мощности рассеяния, °С 100

- минимальная наработка, ч 3000

Передаточная функция потенциометра имеет вид:

Wп=5В/90`=0,05

4.6 Выбор датчика положения

Произведя анализ датчиков положения был выбран индуктивный датчик положения ДИ-1, который предназначен для дискретного контроля положения подвижных элементов исполнительных устройств, наличия объекта, регистрации прохождения металлических деталей на конвейере.Датчик ДИ-1 представлен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Датчик положения ДИ-1

      Применяется в робото-технологических комплексах, автоматизированных транспортно-складских системах, системах автоматики, конвейерах.

Принцип действия датчика заключается в том, что он реагирует на металлические предметы, находящиеся в зоне его чувствительности, и выполняет функцию замыкающего контакта, т.е. при приближении к датчику металлического предмета он срабатывает и на его выходе происходит скачкообразное изменение напряжение от 0 до напряжения питания. Этот сигнал подается на индуктивную нагрузку (обмотку реле типа РПУ, РП-21) для управления исполнительным устройством. Датчик положения состоит из пассивной части, навесных активных элементов и чувствительного элемента. Пассивная часть датчика представляет собой плату с пленочными резисторами, изготовленную по тонкопленочной технологии с использованием методов вакуумного напыления и прецизионной фотолитографии.          В качестве навесных активных элементов используются безкорпусные транзисторы, микросхемы, конденсаторы. Конструктивно датчик оформлен в плоский пластмассовый корпус.

Технические характеристики.

- расстояние срабатывания, мм 8 ± 1,5

- напряжение питания, В 12

- выходной ток, мА 100

- гистерезис в % 5

- диапазон рабочих температур, ^oС -30…+50

- габаритные размеры, мм 43 х 40 х 9

- масса, г. не более 15

Передаточная функция датчика положения имеет вид:

Wд=5В/0,15=33 (В/м)

5 РАСЧЁТ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ

5.1 Расчёт передаточной функции и построение АЧХ непрерывной части системы

Для расчетов передаточных функций и построения характеристик системы воспользуемся программой MATLAB.

Определим передаточную функцию разомкнутой системы :

Wр=

Передаточная функция замкнутой системы:

Так как в данной САР установлен цифровой микропроцессор, который осуществляет вычисление сигнала рассогласования и посылает управляющие сигналы на устройства системы, то расчет следует провести для дискретной системы. При этом необходимо задать период дискретизации (интервал опроса датчиков)

системы.

Чем меньше период дискретизации Т₀, тем более дискретная система приближается по своим свойствам к непрерывной. Однако при слишком малых значениях Т₀ процессор в реальной системе может не успевать выполнять все необходимые вычисления. Кроме того, при уменьшении Т₀ увеличивается число шагов переходного процесса. Так как вычисления проводятся по рекуррентным формулам, неизбежные ошибки вычислений накапливаются от шага к шагу и при чрезмерно большом числе шагов ошибка вычислений может превысить допустимую величину (система может оказаться неустойчивой, либо с неудовлетворительным качеством переходного процесса). В силу сказанного, Т₀ не должно быть слишком мало. Выберем период дискретизации равным постоянной времени электродивгателя деленым на 10. Тд/10=0,01 с (опрос датчиков происходит примерно 10 раз в секунду).