![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Передаточные функции (ПФ) звеньев системы.4.1. Формирователь сигнала главной обратной связи и чувствительный элемент.
Рис. 5. Структурная схема канала обратной связи и чувствительного элемента Здесь приняты следующие обозначения:
1. общий коэффициент передачи этого звена должен быть равен единице; 2. максимальное напряжение в цепи сигналов задания и обратной связи - 10 В; оно соответствует величине максимального перемещения рабочего органа (полагаем, что измерительная система одноотсчетная); 3. максимальное напряжение, подаваемое на усилитель, реализующий элемент сравнения, составляет 10В; при этом величина ошибки в системе равна заданной по ТЗ величине кинетической ошибки; 4. преобразование сигналов в этих звеньях Безынерционное и без запаздывания. Шариковинтовая передача (ШВП) как преобразующее звено в цепи обратной связи. При выводе ПФ следует иметь в виду, что здесь она преобразует линейное перемещение в угловое. При повороте на один оборот ШВП преобразуется линейное перемещение, соответствующее значению шага ходового винта
Приборный редуктор Р2 обеспечивает заданную цену оборота вращающегося трансформатора
Вращающийся трансформатор преобразует угловое перемещение в сигнал. Он работает в фазовом режиме. При этом его выходное напряжение
Информационным сигналом этого звена является величина фазового сдвига выходного напряжения, т.е. Преобразователь-фаза напряжение. Выполнен многоотсчетным. Выходное напряжение 10 В. Передаточная функция находится по выражению, В/град*
Здесь
Преобразователь напряжения сигнала задания. Выходное напряжение 10 В. Оно соответствует всему диапазону управляющего воздействия, т.е. величине максимального перемещения. Передаточная функция, В/мм
Передаточную функцию звеньев, формирующих сигнал обратной связи, вычисляем, В/мм Следует иметь в виду, что крутизна сигналов управляющего воздействия g(t) и регулируемой координаты x(t) по цепи обратной связи должна быть одинаковой, то есть должно соблюдаться условие
Передаточная функция нормализатора сигнала ошибки. В техническом задании определена кинетическая ошибка Величина напряжения, соответствующего величине контурной ошибки на выходе чувствительного элемента, будет: Коэффициент передачи нормализатора определяется Передаточная функция чувствительного элемента окончательно определяется, как передаточная функция пропорционального звена с коэффициентом передачи, В/мм . 4.2. Регулятор положения. Вид и параметры регулятора положения определены в техническом задании (ТЗ). Это пропорциональное звено с передаточной функцией 4.3. Усилитель с корректирующим звеном. Вводится в прямой тракт для получения заданных динамических характеристик САУ. В результате синтеза необходимо определить вид и параметры этого звена. На предварительном этапе синтеза принимаем 4.4. Регулятор скорости. Вид и параметры регулятора скорости определены в ТЗ. Это пропорциональное звено с передаточной функцией 4.5. Регулятор напряжения (тока). Вид и параметры регулятора напряжения (тока) определены в ТЗ. Это изодромное звено с передаточной функцией где,
В качестве усилителя мощности используется тиристорный преобразователь. По заданию: управляемый выпрямитель (УВ) (ЭП ПР «Универсал-5»): Передаточная функция тиристорного преобразователя определяется в виде апериодического звена с чистым запаздыванием
Коэффициент передачи преобразователя определяется Постоянная времени преобразователя находится по выражению, с
Чистое запаздывание обусловлено физическими особенностями работы тиристорных преобразователей обеих типов. Для преобразователя типа УВ чистое запаздывание, с
4.7. Исполнительный двигатель
Рис.6. Двигатель постоянного тока унифицированной конструкции типа 4ПБ. 1-корпус; 2-магнитопровод статора; 3-щит подшипниковый передний; 4-сердечник якоря; 5-вентилятор; 6-кожух; 7-коробка выводов; 8-коллектор; 9-траверса. Рис. 7. Системы возбуждения машин постоянного тока: независимая.
При независимой системе возбуждения обмотка возбуждения питается от постороннего источника постоянного тока и ток возбуждения не зависит от режима работы и нагрузки машины. Генераторы с независимой системой возбуждения допускают регулирование напряжения практически от нуля до номинального. Изменение напряжения при увеличении нагрузки определяется только размагничивающим действием реакции якоря и увеличением падения напряжения на сопротивлении якорной цепи. Рис. 8. Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателей типа 4ПБ конструктивного исполнения 100S2. 1. Выходной координатой двигателя является угол поворота вала двигателя. Тогда его передаточные функции записываются
2. Выходной координатой двигателя является скорость (частота вращения). Тогда его передаточные функции записываются:
Регулируемой координатой САУ служит перемещение. Двигатель является интегрирующим звеном. При таком варианте использования ПФ двигателя операцию интегрирования скорости согласно принципу суперпозиции, справедливому для линейных систем, следует отнести к одному из последующих звеньев, например к ШВП. Так как синтезируемая система рассматривается как система подчиненного регулирования, выполненная по контурам, то используем второй вариант описания двигателя.
Силовой редуктор является трансформатором угла поворота, частоты вращения и передаваемого двигателем момента. Настоящая система синтезируется по управляющему воздействию. Рис. 9. Габаритные и установочные размеры ВТ тип СКТ – 6465 и СКТ2 – 6465 Вращающиеся трансформаторы серии СКТ представляют собой трехобмоточную или четырехобмоточную машину. Оптимизацию передаточного числа редуктора не проводим (эти вопросы будут рассматриваться в курсовом проекте по автоматизированному приводу). Считаем, что эта механическая передача выполнена идеально и имеет абсолютную жесткость. Тогда она описывается передаточной функцией пропорционального звена
Используем заданную по ТЗ единицу измерения частоты вращения вала двигателя об/мин. Определим соответствующую заданной скорости перемещения частоту вращения ходового винта, (мм/мин)/(мм/об),
4.9. Шариковинтовая передача Отметим функции ШВП как звена САУ. Это звено является выходным звеном контура положения. Выходной координатой контура скорости является скорость, а контура положения - положение. С ШВП сочленен датчик обратной связи, замыкающий контур и всю систему по положению.
1) интегрирование входного сигнала - сигнала скорости; 2) преобразование углового перемещения в линейное. Считаем, что ШВП выполнена идеально и имеет абсолютную жесткость. Тогда передаточная функция ШВП определяется, мм/(рад/с)
4.10. Нормализатор сигнала местной обратной связи по напряжению. Контур по напряжению (току) замыкается местной обратной связью. Звено с передаточной функцией Для контура напряжения. Согласно комбинированной схеме силовой части (см. рис. 2) напряжение обратной связи снимается непосредственно с якоря двигателя. Для развязки цепей должен использоваться развязывающий усилитель с высоким входным сопротивлением и коэффициентом передачи, обеспечивающим единичную обратную связь. Тогда коэффициент передачи этого звена, реализующего единичную обратную связь контура, определяется, В/В
Для контура тока. Согласно комбинированной схеме силовой части напряжение обратной связи по току якоря двигателя снимается с шунта с сопротивлением где сопротивление шунта берется в пределах При определенных коэффициентах передачи звена в цепи обратной связи, реализуется коэффициент, равный единице, тогда на этапе синтеза данного контура обратная связь принимается единичной. 4.11. Тахогенератор. Рис.10.Габаритные и установочные размеры двигатель – тахогенератора ДТ -6Б В состав двигатель - тахогенератора ДТ - 6Б входят асинхронный управляемый двигатель и встроенный асинхронный тахогенератор Выходное напряжение
Отметим также, что, как и для предыдущего контура, здесь реализуется коэффициент передачи обратной связи, равный единице. Тогда на этапе синтеза данного контура обратная связь принимается единичной.
|