Автор: Пользователь скрыл имя, 28 Марта 2013 в 15:19, курсовая работа
По исходным данным разработать детальную функциональную схему соответствующей системы управления.
На основе полученной кинематической схемы механической части системы произвести анализ и расчет моментов нагрузки, возникающих на каждом из валов этой кинематической схемы.
По полученному значению момента нагрузки на выходном валу и необходимой скорости вращения вала двигателя произвести его выбор.
Задание.
Разработка детальной функциональной схемы и системы управления.
Кинематическая схема механической части системы, расчет и анализ моментов нагрузки, возникающих на каждом из валов системы.
Выбор двигателя.
Выбор всех звеньев функциональной схемы.
Структурная схема системы, ее статистический расчет.
Графическая часть.
III звено.
Передаточная функция
В соответствии с общими правилами записи передаточной функции последовательно соединенных звеньев, общая передаточная функция по углу поворота примет вид:
Двигатель с выходом по углу поворота приобретает свойства интегрирующих звеньев.
Практически он становится неустойчивым звеном и имеет коэффициент передачи ¥. Он широко используется в системах управления для снижения погрешности регулирования.
Обычно величина этой погрешности
обратно-пропорциональна
где mn – кратность пускового момента
Структурная схема двигателя постоянного тока независимого в следящей системе.
Рассчитаем все элементы соответственно данным двигателя:
1)
2) kм – учитывает величину потока в двигателе, в системе СИ коэффициенты kм и kЕ равны.
3) Механическая постоянная
С учетом выходного сопротивления
преобразователя и
4) В связи с отсутствием в каталогах данных об индуктивности обмотки якоря найдем ее по формуле:
р=2 – число пар полюсов.
Электромагнитная постоянная времени цепи якоря:
5)
6)
г) Тахогенератор.
Выбираем по номинальной
скорости вращения
ДТ-100
Тахогенератор – датчик угловой скорости вращательного движения. Используется для питания таховольтметров, указывающих мгновенное значение скорости, для подключения к входным цепям регуляторов, а также для учета количества оборотов или пути .
В системе автоматического
По характеру изменения
где
a - угол поворота вала тахогенератора.
Если на выходе тахогенератора включен резистор сопротивлением Rн, то ток якоря
, а производная тока
где - постоянная времени якорной цепи,
- коэффициент передачи
Изображение по Лапласу при нулевых начальных условиях:
, следовательно передаточная функция тахогенератора:
Если входным параметром является угол поворота вала, то тахогенератор представляет собой инерционное (реальное) дифференцирующее звено.
Часто к тахогенератору предъявляют требование минимальной постоянной времени. Если Т»0, то передаточная функция
д) Датчик обратной связи.
Преобразование входного напряжения в k раз меньше осуществляется потенциометром. Возьмем потенциометр на переменном резисторе ПП5-3.
ПП5-3 – проволочный, регулировочный, одинарный, однооборотный.
R=4.7Ом ±5%
г) Усилитель .
Будем осуществлять его на операционном усилителе с двумя резисторами.
Операционный усилитель: КР140УД18.
Резисторы: МЛТ-0.125;
Номинальные сопротивления: R1=1кОм ±5%
R2=47кОм ±5%
Структурная схема системы и её статический расчёт.
В соответствии с требуемым статизмом разомкнутой структуры рассчитаем требуемый коэффициент разомкнутой системы.
Определим все необходимые составляющие коэффициента разомкнутой структуры.
1.
Для следящей системы
- при управлении скоростью.
- при управлении углом.
2.
Передаточный коэффициент
Определим зону
Uоу =10В стандартное выходное напряжение усилителя.
- для однофазного двигателя.
4. Учитывая, что стандартное использование усилитель включает фильтр, возьмем
5.
Определим передаточный
;
Максимальный угол поворота находиться так:
Высота подъема груза h=6м.
Число оборотов вала двигателя равно:
N=h/2Пrбар=3,8
aм= n×360° = 1368°
kос=5/1368=0.003
6. Находим коэффициент усиления
7.
Определим передаточный
- линейное перемещение;
Передаточная функция:
Двигателя Wд(p) =
Тиристорного преобразователя:
Тахогенератора:
Объекта:
Согласующего звено:
Звена обратной связи:
Усилителя;
Список использованной литературы:
Информация о работе Система автоматического регулирования высоты подъема груза