Реферат: Исследование системы программного регулирования скорости вращения рабочего органа шпинделя

--PAGE_BREAK--ВВЕДЕНИЕ

Курс теории автоматического управления ставит своей целью ознакомить с общими принципами построения систем автоматического управления, с процессами в этих системах и методами их исследования. Принципы построения систем автоматического управления связаны с общими законами управления, значение которых выходит далеко за пределы  технических задач.

Теория автоматического управления сформировалась в самостоятельную науку, в первую очередь на основе изучения процессов управления техническими устройствами. Изучение принципов построения и исследования систем автоматического управления в курсе ОТУ проводится на основе рассмотрения управления различными техническими устройствами, и первое понятие, которое конкретизирует довольно широкое поле деятельности этого курса является автоматическое регулирование. Под автоматическим регулированием понимают поддержание на определенном уровне или изменение по закону некоторых переменных характеристик (регулируемых величин) в машинах и агрегатах без участия человека с помощью различного рода технических средств.

Рассматриваемые принципы управления имеют более широкий общий смысл и могут быть применены при изучении процессов управления в совершенно иных системах, например, в биологических, экономических, социальных и др.





--PAGE_BREAK--1.Структурная схема системы.


На основании принципиальной схемы (рис. 1) составим структурную схему (рис. 2) и рассмотрим все ее элементы для получения передаточной функции всей системы.

<img width=«543» height=«89» src=«ref-1_427512005-3148.coolpic» v:shapes="_x0000_s1468 _x0000_s1439 _x0000_s1440 _x0000_s1433 _x0000_s1437 _x0000_s1441 _x0000_s1442 _x0000_s1443 _x0000_s1444 _x0000_s1446 _x0000_s1448 _x0000_s1451 _x0000_s1453 _x0000_s1454 _x0000_s1455 _x0000_s1456 _x0000_s1457 _x0000_s1458">



Рис. 2
1.1   Усилитель.
<img width=«96» height=«66» src=«ref-1_427515153-1271.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1463">                   <img width=«12» height=«23» src=«ref-1_427516424-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s1026">
<img width=«84» height=«24» src=«ref-1_427516593-311.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">                                                                           (1)


  

      где Ky – коэффицент усиления электронного усилителя.
1.2   ЭМУ

<img width=«144» height=«89» src=«ref-1_427516904-2740.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1464">

<img width=«204» height=«47» src=«ref-1_427519644-549.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">                                          (2)

                                                               

 где Кэму — коэффицент передачи ЭМУ;

       Тэ1, Тэ2 — постоянная времени ЭМУ.
1.3   Двигатель

<img width=«136» height=«81» src=«ref-1_427520193-2454.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1465">                       

            <img width=«136» height=«49» src=«ref-1_427522647-459.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">                                                              (3)
где Кдв — коэффицент передачи двигателя постоянного тока.

                                         Тдв — постоянная времени двигателя
1.4   Редуктор

<img width=«74» height=«64» src=«ref-1_427523106-1161.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1466">


                        <img width=«108» height=«25» src=«ref-1_427524267-332.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">                                                           (4)

          

            где Кред — коэффициент передачи редуктора
1.5   Тахогенератор

<img width=«77» height=«69» src=«ref-1_427524599-1634.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1467">                         

                         

                         <img width=«93» height=«23» src=«ref-1_427526233-310.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">                                                                            (5)
          где Ктг — коэффициент передачи тахогенератора
Пользуясь (рис. 2) и формулами (1-5) составим передаточную функцию разомкнутой системы

<img width=«260» height=«49» src=«ref-1_427526543-765.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">                                                                                (6)
                Подставив исходные значения, получим
<img width=«260» height=«47» src=«ref-1_427527308-666.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">                                                                                (7)


--PAGE_BREAK--Для любого воздействия ошибку можно найти с помощью коэффициентов ошибок, когда


<img width=«203» height=«25» src=«ref-1_427530755-418.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">                                                                                (10)
Из 9 и 10 получаем:

<img width=«180» height=«43» src=«ref-1_427531173-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">                                                                                                       (11)

 

С1, С2, С3,…-коэффициенты ошибок, которые можно найти по следующим выражениям:
<img width=«108» height=«25» src=«ref-1_427531612-321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">
<img width=«136» height=«45» src=«ref-1_427531933-441.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">

                                                                            

Так как мы имеем статическую систему, то
<img width=«217» height=«45» src=«ref-1_427532374-459.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">                                                                          (12)
По условию  <img width=«65» height=«19» src=«ref-1_427532833-237.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">, тогда
<img width=«221» height=«41» src=«ref-1_427533070-492.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">

Подставим полученное значение в (7):
<img width=«457» height=«44» src=«ref-1_427533562-841.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">
Тогда передаточная функция замкнутой системы будет:
<img width=«352» height=«47» src=«ref-1_427534403-753.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">                                         (13)



--PAGE_BREAK--