Министерство образования Российской Федерации

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет

Кафедра АТС

Курсовая работа

по

«Теории автоматического управления»

на тему:

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выполнил:

Проверил:

Уфа-2005

Содержание

Введение 3

Задание 4

1 Анализ исходных данных 5

2 Анализ процесса резания 6

3 Разработка структурной схемы неизменяемой части САР 9

4 Анализ устойчивости некорректированной САР 12

5 Выбор корректирующего устройства 13

6 Анализ качества САР 14

Заключение 18

Список литературы 19

Введение

Теория автоматического управления и регулирования – наука, которая изучает процессы управления, методы их исследования и основы проектирования автоматических систем, работающих по замкнутому циклу, в любой области техники. Целью данной работы является проектирование системы автоматического управления (САУ) погрешностью обработки при резании. Данная САУ должна поддерживать погрешность обработки резанием на заданном уровне с определенной точностью и отвечать требованиям точности и быстродействия. Метод анализа и синтеза САУ, примененный в данной работе это метод с использованием логарифмических частотных характеристик (ЛЧХ) системы. Он является наиболее удобным, благодаря простоте, наглядности и точности, и поэтому используется в данной работе.

Задание

При фрезеровании заготовки погрешность обработки вызвана упругими деформациями системы СПИД и зависит от колебаний составляющей силы резания P_x. Колебания силы P_x обусловлено изменением величины суммарного припуска f_п. Погрешность обработки определяется по формуле:

(1)

где W – податливость системы шпиндель – стол;

Сила P_x определяется по формуле:

(2)

тогда (3)

где C_p – коэффициент, учитывающий особенности условий обработки;

x, y, n, q, w – показатели степени;

D, z – диаметр и число зубьев фрезы;

B – ширина фрезерования;

S_z – подача на зуб;

- скорость вращения шпинделя.

Для заданной пары инструментальный и обрабатываемый материал выбираем значения коэффициентов и показателей степени: C_p=8.25; x=1.0; y=0.75; n=1.1; q=1.3; w=0.2. Податливость системы СПИД фрезерного станка 6Р12 (ширина стола 320 мм) W=40 мкм/кН.

Необходимо провести синтез САР, позволяющий стабилизировать погрешность обработки с точностью при изменении t_п в заданных пределах от t_п=0,7 до t_п=1.0.

Таблица 1 – Варианты задания № 1

№ вар.	В, мм	D, мм	z	Инстр. матер-л	Обраб. матер-л	Режим резания
						V, м/мин	Sz, мм/зуб	tп = tп max , мм	tп = tп min , мм
5	200	250	14	ВК8	Сталь углеро-дистая В = 750 МПа	135	0,04	1,2	0,8

Другие исходные данные:

P=3кВт , U=220В ,Тип станка – 2ПН132LYXЛ4 ,T1=0.154c,

Т2=0,170с , Тду=0с , Тпу=0с, Ти=0с.

Паспортные данные двигателя.

Тип 2ПН132LУХЛ4

Номинальная мощность, Р_н = 3 кВт;

Номинальное напряжение, U_н = 220 В;

Частота вращения номинальная n_н = 950 об/мин;

Частота вращения максимальная n_м = 4000 об/мин

КПД,  = 74,5 %;

Сопротивление обмотки якоря, R_я = 0.22 Ом;

Сопротивление обмотки дополнительных полюсов, R_дп = 0.192 Ом;

Сопротивление параллельной обмотки, R_по = 37.5 Ом;

Индуктивность якоря, L_я = 46 мГн;

Число полюсов 2=4

Момент инерции двигателя, J_н = 0.03 кг/м².