Функциональная схема сау. Описание функций входящих элементов

U₃

ΔU

Усилитель

Двигатель

редуктор

Т.П.

U₀

Терист. Преобраз.

П.П.

Механический редуктор

или ,

где w_ВЫХ , a_ВЫХ - соответственно угловая скорость и угол поворота выходного звена редуктора ;

w_ВХ , a_ВХ - соответственно угловая скорость и угол поворота входного звена редуктора ;

К_Р - коэффициент передачи.

Электронный усилитель

,

где Т_ЭУ - постоянная времени электронного усилителя, с ;

U_ВЫХ - выходное напряжение, В ;

U_ВХ - входное напряжение, В ;

К_ЭУ - коэффициент усиления .

Тиристорный усилитель-преобразователь

,

где Т_ТП - постоянная выхода тиристорного преобразователя, с ;

U_ВЫХ - выходное напряжение, В ;

U_ВХ - входное напряжение, В ;

K_ТП - коэффициент передачи (усиления) .

Электродвигатель постоянного тока

,

где Т_Я - электромагнитная постоянная времени якоря, с ;

Т_М - электромеханическая постоянная двигателя, с ;

w - угловая скорость, с^-1 ;

K_Д - коэффициент передачи электродвигателя, 1/сВ ;

U_Д - напряжение якоря, В.

Преобразователь линейного перемещения

,

где U_ВЫХ - выходное напряжение преобразователя, В ;

К_n - коэффициент передачи, В/мм ;

S_ВХ - входное перемещение, мм .

Преобразователь углового перемещения

,

где U_ВЫХ - выходное напряжение преобразователя, В ;

К_n - коэффициент передачи, В/рад ;

_ВХ - входной угол поворота, рад .

Технологический процесс

Передаточная функция процесса резания:

W= K_Р / (T_Р + 1) ,

где K_Р – коэффициент резания;

Т_Р - постоянная времени стружкообразования, с.

Коэффициент резания K_Р зависит от силы резания и параметров резания

K_Р = K_РS · K_Pt · K_Pост ,

где K_РS = P_S / S – составляющая коэффициента резания по подаче;

K_Pt = P_t / t – составляющая коэффициента резания по глубине;

K_Pост – составляющая коэффициента резания от прочих параметров резания.

Сила резания при точении :

При равномерном фрезеровании цилиндрической фрезой :

При полном фрезеровании торцовой фрезой :

;

При шлифовании :

;

Составление типовых звеньев

Передаточные функции элементов.

Электронный усилитель ,

.

Электродвигатель постоянного тока ,

где , .

Преобразователь линейного перемещения .

Преобразователь углового перемещения

Технологический процесс W= K_Р / (T_Р + 1) ,

Тиристорный усилитель-преобразователь

Структурная схема САУ

U₃

ΔU

KP

U₀

Kn

,

Определение устойчивости системы

По исходным данным строим ЛАХ и ЛФХ разомкнутой системы

Рис.1

Система неустойчива.

W^/ = W₁∙W₂∙W₃∙W₄∙W₅ = =

=

Ф(S) = =

Подбор корректирующего устройства

Для устойчивости системы необходимо подобрать корректирующее устройство. Корректирующее устройство можно подобрать путём построения ЛАХ неизменяемой части и желаемой ЛАХ.

W(S) =

Определение частот для построения неизменяемой ЛАХ:

ω_1н = 1/Т₁ = 1/0,02 = 50; lg50=1,7;

ω_2н = 1/Т₁ = 1/0,04 = 25; lg25=1,4;

ω_3н = 1/Т₁ = 1/0,069 = 14,5; lg14,5=1,16;

ω_4н = 1/Т₁ = 1/0,03 = 33,3; lg33,3=1,5;

20lgK = 20lg334080 = 110,5.

Построение ЛАХ неизменяемой части представлено на Рис. 1