Вступ
Мета курсової роботи - Набуття студентами навічок у розрахунку лінійніх систем автоматичного Управління (САУ) з цифровою корегуючі Ланка, роль якої Може віконуваті мікропроцесор, Що управляє обчислювальних машин, чі будь-який спеціалізований цифровий керуючого прістрій.
Відповідно до Завдання необхідно Розробити слідкуючу систему, Що задовольняє визначеня технічнім умів. Система повинна забезпечуваті синхронно и синфазного обертання двох вісей, механічно НЕ зв'язаних Між собою. Входом системи є кут повороту сельсина-датчика, а виходом - Кут повороту віхідного вала редуктора, механічно зв'язаного з робочим механізмом и з ротором сельсина-приймач.
Слідкуючі системи, розглянутого типу, широко застосовуються для дістанційного Управління різнімі механізмамі, а кож при побудові САУ в різніх галузях промісловості.
1. Завдання на виконання курсової роботи
1.1. Мета курсової роботи - проектування слідкуючої системи, Яка задовольняє завданні технічнім умів.
1.2. Вімірювальній прістрій - сельсінні парі.
1.3. Виконавчий двигун - двигун постійного Струму серії МІ.
1.4. Підсілювач потужності - Електромашінній підсілювач з поперечним полем.
1.5. Вихідні дані для проектування системи.
1.5.1. Статичність момент навантаженості об'єкта Управління - Мос, Нм
1.5.2. Момент інерції об'єкта Управління - Jо, кгм 2
1.5.3. Максимальна кутова швідкість об'єкта Управління - пЃ· про max.
1.5.4. Максимальне Кутовий пріскорення об'єкта Управління - пЃҐ про max
1.5.5. Вимоги, які запропоновані до ЯКОСТІ процесу Управління: максимальне перерегулювання - пЃі мах,%; годину
регулювання - Tр; максимальна кінетічна похібка - xmax, радий.
Варіанті вихідних даніх пріведені в Додаток 1.
1.6. Курсова робота винна містіті Такі розділи.
1.6.1. Розробка функціональної схеми.
1.6.2. Вибір елементів системи: Виконавче двигуна (серії МІ) i електромашінного підсілювача потужності (ЄМП), розрахунок пере1.6.3. Складання передаточних функцій елементів незкорегованої слідкуючої системи.
1.6.4. Побудова логаріфмічніх частотних характеристик (ЛАЧХ) незкорегованої системи, бажаної системи и послідовної корегуючої ланки.
1.6.5. Побудова на ЕОМ перехідної функції H (t) i визначення по ній показніків ЯКОСТІ перехідного процесу для системи з безперервною послідовною корегуючі Ланка.
1.7. Розрахунково-пояснювальна записка винна містіті Такі розділи.
1.7.1. Вступ (мета виконан роботи, опис слідкуючої системи, принцип її роботи, опис функціональної Схема системи).
1.7.2. Вихідні дані для проектування системи.
1.7.3. РОЗРАХУНКОВА частина.
1.7.4. Висновок (Основні характеристики зпроектованої системи).
1.7.5. Список літератури.
1.8. Додатком до розрахунково-пояснювальної записки повінні буті функціональна и структурна електричної Схеми слідкуючої системи; ЛАЧХ и ЛФЧХ зкорегованої и незкорегованої системи, графік перехідній функції системи , Табліці и графікі, необхідні для виконан даної роботи.
1.9. Записка винна буті оформлена відповідно до вимоги ЄСКД (написана чорним чорнилом чі пасти, або надруковано на прінтері на Аркуша формату 11). Орієнтовній обсягах записки - 20 - 25 Сторінок.
2. Порядок розрахунку слідкуючої системи
2.1 Розробка функціональної Схеми
У слідкуючій сістемі, Яка проектується, в ЯКОСТІ Виконавче двигуна (Д) вікорістовується двигун постійного Струму серії МІ, в ЯКОСТІ підсілювача потужності - електромашінній підсілювач з поперечним полем (ЄМП). Для вимірювального пристрою (ВП) рекомендується вікорістовуваті сельсин пару: сельсин-датчик и сельсин-трансформатор (приймач). Оскількі вімірювальній прістрій працює на змінному струмі, а підсілювач потужності и виконавчий двигун - На постійному струмі, то після вимірювального пристрою повинності буті застосовання фазовий детектор (ФД). Крім зазначеним елементів у функціональну схему входять: корегувальній прістрій (КП), підсілювач напруг (П), редуктор (Р), за допомог Якого виконавчий двигун з'єднується з об'єктом Управління и ротором сельсина-трансформатора, та об'єкт Управління (ОУ).
Функціональна схема ціфрової слідкуючої системи, наведена на рис.1. Рис.1. Функціональна схема ціфрової слідкуючої системи
Рис.1. Функціональна схема слідкуючої системи
слідкуюча цифрова корегуючі Ланка
2.2 Вибір Виконавче двигуна
Вибір двигуна почінають з розрахунку необхідної потужності, Що винна буті достатньої для забезпечення заданої швідкості и пріскорення об'єкта Управління при завданні навантаженні.
Необхідна потужність, Вт:
,
де пЃЁ р пЂ пЂ пЂ ККД редуктора, пЃЁ р = 0,72.
З каталогу (додаток 2) вібіраємо найближче двигун більшої потужності Р н> Р тр и віпісуємо Його паспортні дані:
Р н - номінальна потужність (Вт);
n н - номінальна швідкість обертання (об/хв);
U н - номінальна Напруга (В);
I н - номінальній струм якоря (А);
R д - Опір ланцюга обмотки якоря (Ом);
J д - момент інерції якоря (кг.м 2 );
пЃЁ д - ККД двигуна.
Потім послідовно візначаємо Такі величини:
номінальна кутова швідкість двигуна пЃ· н (з -1 ) -
пЃ· н = пЃ° n н /30;
номінальній момент двигуна М н (Н.м) -
М н = 9,55 Р н /n н ;
оптимальне передавальне число редуктора i р -
,
де J р = 1.10 -4 кг.м 2 - момент інерції редуктора.
Візначаємо необхідній момент на валу двигуна:
.
Для обраності двигуна необхідно перевіріті Вимоги чі задовольняє ВІН моменту и швідкості у відповідності до таких розумів:
М тр /М н ВЈ пЃ¬ пЂ пЂ» пЂ пЂ пЂ пЂ пЂ пЂ пЂ пЂ пЂ пЂ пЂ пЃ· o max i р/ пЃ· н ВЈ a;
де пЃ¬ пЂ пЂ пЂ пЂ пЂ коефіцієнт пріпустімого перевантаження двигуна по моменту (для двигуна постійного Струму пЃ¬ пЂ пЂЅ пЂ пЂ± пЂ° пЂ пЂ© пЂ» пЂ пЂ пЂ пЂ a - Коефіцієнт пріпустімого короткочасного збільшення швідкості двигуна прежде номінальній, за звичаєм a = 1,2 - 1,5.
Приклад. вібрато виконавчий двигун слідкуючої системи, ЯКЩО відповідно до ТЕХНІЧНОГО завдання: Jо = 100кг.м 2 ; М ос = 120 Нм; пЃ· омах = 0,7 з -1 ; пЃҐ omax = 0,44 з -2 ; пЃЁ р = 0,72.
Необхідна потужність двигуна
Р тр = 2 (120 + 100. 0,44). 0,7/0,72 = 319 Вт
Вібіраємо двигун типу МІ-22 (додаток2) з такими параметрами: Р н = 370Вт; U н = 110 В; n н = 3000 об/хв; J д = 0,004 кг.м 2 .
задам момент інерції редуктора, Який підведеній до вала двигуна J р = 1.10 -4 кг.м 2 , и Знайдемо передаточне число редуктора
.
Необхідній момент
.
Номінальній момент обраності двигуна дорівнює:
.
Проведемо перевірку двигуна: по моменту - 1,28/1,18 <10;
по швідкості - 0,7.355/314 = 0,79 <1,5.
У результаті перевірок двигуна по моменту и швідкості видно, Що ВІН НЕ перевантаження. Отже, двигун МІ-22 обраності п...
