Задание на контрольную работу
1. Составить функциональную схему
2. Составить структурную схему
3. Определить передаточные функции: разомкнутой системы по заданию, разомкнутой системы по возмущению, замкнутой системы относительно ошибки по заданию, замкнутой системы относительно ошибки по возмущению
4. Построить логарифмические амплитудную и фазовую частотные характеристики
Таблица 1
Варианты числовых значений исходных данных
№ п/п |
Ту, с |
Тм, с |
К1, В/град |
К2 |
К3, град/(В*с) |
К4, град/(Н*см*с) |
К5 |
|
1 |
0,010 |
0,20 |
1,00 |
100 |
0,15 |
0,30 |
0,001 |
1. Функциональная схема
Данная схема определяет функциональную связь всех элементов, разъясняет процессы, протекающие в отдельных частях и в ЭП в целом.
Функциональные элементы изображаются на функциональной схеме в виде условных графических обозначений. Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о системе.
Следящие системы – это системы, управляющие перемещением объекта регулирования. В таких системах главная обратная связь по положению.
Следящие системы бывают гидравлические, пневматические и электрические. В промышленных установках находят применение в станках с ЧПУ, роботах-манипуляторах.
Основной характеристикой следящей системы является точность, с которой они отрабатывают заданное перемещение, которое зависит от исполнения системы и режимов работы (режим позиционирования, режим отработки линейно изменяющегося сигнала и т.д.). Самый простой из режимов – режим позиционирования. Эти системы и находят наибольшее распространение.
Рис. 1 – Функциональная схема
На рис. 1 введены следующие обозначения:

ЗУ – задающее устройство
ЭС – элемент сравнения
УПЭ – усилительно-преобразующий элемент
ИМ – исполнительный механизм
ОУ – объект управления
ДУП – датчик угловых перемещений
Таким образом, функционирование системы происходит по следующему принципу: Задающее устройство, являющееся частью измерительного моста принципиальной схемы, формирует задающие воздействие по угловому положению щеток, чтобы обеспечить цель управления – устранение рассогласования в системе. Усилительно – преобразующий элемент из рассогласования е получает электрический сигнал в виде напряжения постоянного тока, величина которого прямо пропорциональна углу рассогласования. Вместе с исполнительным механизмом – двигателем и редуктором, – перемещают управляемый объект и щетку потенциометра для уменьшения рассогласования. Угловое положение фиксируется датчиком угловых перемещений и передается на элемент сравнения. На основании сравнения формируется новое управляющее воздействие и т.д., как и следует из принципиальных схем с обратной связью.
2. Структурная схема
Системы автоматического регулирования положения (позиционные САР) строятся путем дополнения САР скорости системой автоматического регулирования положения. С этой целью используют замкнутую систему регулирования по отклонению, для построения которой необходимы датчик положения (или угла поворота вала) ДП, регулятор положения РП и командное устройство КУ, которое вырабатывает сигнал задания положения ц*. Регулятор положения формирует задание щ* для подчиненной ему САР скорости. На структурной схеме каждой математической операции по преобразованию сигнала соответствует определенное звено, причем элементарное звено соответствует математическому уравнению, которое не может быть заменено комбинацией других уравнений. Выпишем уравнение для каждого элемента:
1) элемент сравнения
Е = б-в,(2.1)
где б, в – соответственно угловые перемещения движков потенциометра, то есть командной и исполнительной осей принципиальной схемы,
е – угловое рассогласование между задающей и исполнительной осями.
2) усилительно – преобразующий элемент
U=k1· е,(2.2)
где U – напряжение постоянного тока системы, которое соответствует величине углового рассогласования,
k1 – коэффициент передачи рассогласования, В/град (К1 из табл. 1)
3) усилитель следящей системы – апериодическое звено первого порядка
U· k2=(T1p+1)Uу,(2.3)
Где T1 – постоянная времени магнитного усилителя, с (Ту из табл. 1)
Uу – напряжение постоянного тока на выходе усилителя,
k2 – коэффициент усиления усилителя (К2 из табл. 1)
p – оператор дифференцирования
4) двигатель постоянного тока – исполнительный механизм
(Tmp+1)pб*=k3U-k4Mn,(2.4)
Где Tm – постоянная времени магнитного усилителя, с (Тм из табл. 1)
б* – результирующий угол поворота выходного вала двигателя с учетом статического момента нагрузки, град (б*=бm-бn)
бm – угол поворота выходного вала двигателя без учета статического момента нагрузки, град
бn – угол поворота выходного вала двигателя из-за действия статического момента нагрузки, град
k3 – коэффициент передачи исполнительного механизма, град/Вс (К3 из табл. 1)
k4 – коэффициент наклона механической характеристики исполнительного механизма, град/(Н*см*с) (К4 из табл. 1)
Mn – момент сопротивления нагрузке, Н*м
5) редуктор
в=Кр – б, (2.5)
где в – угол поворота выходного вала редуктора, численно равный угловому перемещению движка потенциометра П1 исполнительной оси из-за действия механической обратной связи,

Готовые работы на продажу
Для покупки вы будете перенаправлены на a24.biz.