1.Техническое задание

1.1 Функциональная схема следящей системы

Функциональная схема следящей системы постоянного тока представлена на

рисунке 1.1

Рисунок 1.1 Схема функциональная следящей системы постоянного тока.

На рисунке 1.1 изображены:

Изм.У - измерительное устройство (сельсинная пара, работающая в трансформаторном режиме);

ПР - преобразователь рассогласования e(t) в U_изм.(t) на выходе;

ФД - фазочувствительный детектор;

У — усилитель по мощности и напряжению;

ЭМУ - электромашинный усилитель;

ИД - исполнительный двигатель постоянного тока;

Ред.- редуктор;

ОУ - объект управления;

М_н - момент сопротивления нагрузки (ОУ);

I_Н - момент инерции нагрузки (ОУ);

x(t), y(t), ε (t) - соответсвенно задающее воздействие (сигнал); управляемый сигнал (выходной сигнал); - величина рассогласования (ошибки) следящей системы;

U_изм(t) - напряжение на выходе измерительного устройства;

U_фд(t) - выходное напряжение фазового детектора;

U_y(t) - выходное напряжение усилителя;

β_дв (t) - угол поворота якоря исполнительного двигателя;

1.2 Исходные данные для проектирования приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 Исходные данные

Мн,нм	Jh,нмс2	Kизм,в/рад	εкин, рад	,1/с	amax, 1/с2	σ,%	tpeг, сек
180	160	29	0,009	1,35	1,2	35	1,4

2. Выбор элементов основного контура.

2.1 Выбор исполнительного двигателя.

Выбор осуществляется по величине требуемой мощности управляемого объекта. При длительной нагрузке требуемая мощность определяется по формуле:

(2.1)

где ( ) — коэффициент, учитывающий мощность, затраченную двигателем

на себя (принимаем его равным 2);

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;

(2.2)

По полученному значению мощности выбираем двигатель постоянного тока МИ - 41.

Таблица 2.1 Технические данные двигателя МИ-41

Uном,В	ω, об/мин	Р ном, КВт	IЯ ном , А	η, %	rя, Ом	Мном, Н·м	Мс, Н·м	GD2
220	1000	1,6	6,3	75	0,57	10,505	0,16	0,26

2.2 Выбор передаточного числа редуктора.

2.2.1 Исходя из обеспечения угловой частоты вращения ω _н:

(2.3)

(2.4)

(2.5)

2.2.2 Исходя из обеспечения оптимального передаточного числа редуктора

, (2.6)

где η – КПД редуктора возьмем равным 0,85;

(2.7)

(2.8)

(2.9)

Если i_ω >i_опт то для дальнейших расчетов в соответствии с конструкторским рядом выбираем передаточное число редуктора, равное i=79.

2.2.3 Проверка правильности выбора двигателя по моменту.

Для проверки правильности выбора двигателя по моменту рассчитаем требуемый момент двигателя по формуле:

(2.10)

(2.11)

(2.12)

Вычислим коэффициент перегрузки по моменту:

(2.13)

(2.14)

Так как λ=1,16<3, двигатель выбран правильно.