Следящая система является замкнутой системой автоматического управления.

Следящая система строится на принципе усиления управляющего сигнала по мощности, что связывает её с усилителем ОС и системами автоматического регулирования.

Основным требованием, предъявляемым к следящим системам, является минимум погрешности E(t), определяемой как разность между заранее неизвестным законом x(t) и управляемой величиной y(t).Обычно следящая система представляет собой замкнутую систему управления по отклонению.

1.Техническое задание Даётся функциональная схема

1. Функциональная схема следящей системы постоянного тока Функциональная схема представлена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 Схема функциональная следящей системы постоянного тока.

На рисунке 1.1 изображены:

ОУ - объект управления;

Ред.- редуктор;

ИД – исполнительный двигатель;

У – усилитель по мощности и напряжению;

ФД – фазочувствительный детектор;

ИУ – измерительное устройство (сельсинная пара в

трансформаторном режиме). Состоит из элемента сравнения и

преобразователя рассогласования;

x(t),y(t),E(t) – соответственно задающие воздействие, управляемая

величина, ошибка (рассогласование) следящей системы(СС) ;

U_изм(t) – напряжение измерительного устройства;

U_фд(t) – напряжение фазового детектора;

U_y(t) – выходное напряжение усилителя;

_дв(t) – угол поворота исполнительного двигателя;

М_н – момент сопротивления нагрузки (ОУ);

I_н – момент инерции нагрузки (ОУ);

1.2 Требования к качеству системы

Требования к качеству системы представлены в таблице 1.1

Таблица 1.1 Требования к качеству системы

Перерегулирова - Ние ,%	Время регулирования tрег,сек	Допустимая статическая ошибка Ест,рад	Допустимая кинетическая ошибка Екин,рад
35	2,25	0,01	0,02

1.3 Исходные данные для проектирования

Исходные данные для проектирования представлены в таблице 1.2

Таблица 1.2 Исходные данные

Мн, нм	Jн, нмс2	ест, рад	екин, рад	н 1/с	ан, 1/с2	, %	tрег, сек
230	150	0,01	0,02	0,95	0,8	35	2,25

Измерительное устройство – сельсинная пара с частотой питания

50 Гц. Рабочая температура ИД 75^С.

Методика расчета и расчет

2. Выбор элементов основного контура.

2.1 Выбор исполнительного двигателя.

Выбор осуществляется по величине требуемой мощности двигателя, которая определяется по формуле:

Р_треб=(1,25 2,5)(М_н+J_на_н)_н

где (1,25 2,5) – коэффициент, учитывающий мощность, затраченную двигателем на себя;

М_н – момент сопротивления нагрузки, Нм;

J_н – момент инерции нагрузки, Нмс²/рад;

а_н – максимальная угловая частота вращения нагрузки, рад/с;

Р_треб= Р_треб=(1,25 2,5)(801,25+501,251,2) = (218,75 437,5) (Вт)

Выберем из полученного диапазона мощностей двигатель постоянного тока МИ – 32 из таблицы 1.4 в литературе [1].

Таблица 2.1 Технические данные двигателя МИ-32

Uном, В	Nном, об/мин	Рном, КВт	Iя ном, А	Iв ном, А	, %	rя.ц, Ом	Мном нм	Мс Нм	GD2
110	2500	0,76	8,2	0,43	80	0,391	29,5	2,5	0,053

2.2 Определение передаточного числа редуктора.

2.2.1 Исходя из обеспечения угловой частоты вращения

(2.1)

, (2.2)

где b-постоянная, выбираемая из диапазона (1,21,3). Выберем b=1,2

;

2.2.2 Исходя из обеспечения оптимального передаточного числа редуктора

, (2.3)

где -КПД редуктора, возьмем равным 0,8;

; (2.4)

;

=104,91;

Если i_>i_опт, то ii_опт.

Из конструктивного ряда выбираем ближайшее i=125.

2.2.3 Проверка правильности выбора двигателя по моменту.

Должно выполнятся условие :

М_треб<М_пуск (2.5)

Требуемый момент двигателя определяется :

(2.6)

(Нм);

; (2.7)

; (2.8)

(А);

; (2.9)

; (2.10)

(Нм);

;

(Нм);

Условие (2.5) выполняется.

Вычислим КПД двигателя :

; (2.11)

%.