Список использованных источников

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учереждение высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»

Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

МЕХАНОТРОНИКА

Методические указания к контрольным работам

Для студентов направлений подготовки

13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника»

27.04.04 – «Управление в технических системах»

11.03.04 – «Электроника и наноэлектроника»

Комсомольск-на-Амуре

2017

УДК 681.3.06

Механотроника: Методические указания к контрольным pаботам по куpсу " Механотроника " /Сост. В.А.Егоpов - Комсомольск-на-Амуpе: ФГБОУ ВО «КнАГТУ», 2017. - 13 с.

Приведены теоретические сведения, задания и пример выполнения контрольных работ по курсу " Механотроника ".

Пpедназначены для студентов направлений 13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника», 27.04.04 – «Управление в технических системах», 11.03.04 – «Электроника и наноэлектроника» дневной и заочной фоpм обучения.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуpе госудаpственный технический унивеpситет».

Согласовано с отделом менеджмента качества.

Рецензент: С.М. Копытов

Редактор: Ю.Н. Осинцева

_____________________________________________________________

Подписано в печать

Формат 60 х 84 1/16. Бумага офисная. Ризограф RISO RZ 370EP.

Усл. печ. л. Уч. –изд. л. Тираж 30. Заказ Бесплатно.

Редакционно-издательский отдел Федерального государственного бюджетного образовательного учереждения высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»

681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Лениена, 27.

Полиграфическая лаборатория Федерального государственного бюджетного образовательного учереждения высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»

681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Лениена, 27.

Теоретические сведения

1.1. Порядок синтеза последовательной коррекции:

Исходными данными для синтеза являются две характеристики реакции выходной координаты на скачек входного сигнала (время переходного процесса tп и перерегулирования G).

1. Задавшись желаемым tп, находят частоту среза ωсрразомкнутой системы. Задавшись G, находят запас по фазе Δφна частоте среза.

2. Используя ωсриΔφ,строят желаемую LАЧХ и LФЧХ системы, которым соответствует передаточная функция Wж раз(p).

3. Находят закон управления (передаточную функцию регулятора) из соотношения:

Ключевым моментом в описанной процедуре является определение соотношений:

с использованием номограмм, что не совсем удобно.

Кроме того, для формирования вида желаемой LАЧХ необходимо иметь определённый опыт.

Указанные недостатки побудили к поиску типовых настроек с типовой желаемой LАЧХ и типовой реакцией настроек системы на скачек, что привело к появлению, так называемых технических оптимумов.

Синтез последовательной коррекции с использованием технических оптимумов

1.2.1. Настройка на оптимум по модулю (МО):

В этом случае: ,

где Тм – эквивалентная малая постоянная времени объекта.

Если , то .

LАЧХ системы состоит из LАЧХ интегратора и апериодического звена и имеет вид:

Реакция замкнутой системы на скачок:

tnn=10Тм

Передаточная функция замкнутой системы: (при единичной ОС)

1.2.2. Настройка на симметричный оптимум (СО):

В этом случае:

Или при представлении элементарными звеньями:

Соответствующая LАЧХ и LФЧХ имеют вид:

Реакция замкнутой системы на скачок:

tnn=20Тм

Передаточная функция замкнутой системы:

Задание для выполнения

1. Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) с параметрами из табл.1 произвести настройку контура тока на МО и контура скорости на СО и на МО.

(Выбор варианта задания осуществлять по последней цифре номера зачетной книжки.)

Таблица 1

Вариант	Тип двигателя	Параметры двигателя
Вариант	Тип двигателя	Мд.н., Н*м	Uя.н., В	rя, Ом	Jд, кгм²	Тя, мс	Iд.н. А
1	ПБВ100МГУ3	7,2	60	0,40	0,11	32	3,6
2	ПБВ100LГУ3	10,5	60	0,21	0,16	33	7,35
3	ПБВ112МГУ3	14,3	80	0,17	0,37	36	11,44
4	ПБВ112LГУ3	21,0	110	0,22	0,54	39	12,6
5	ПБВ132ГУ3	38,2	85	0,07	1,60	58	34,38
6	ПБВ132LГУ2	52,5	110	0,09	2,20	66	36,75
7	ПБВ100МГУ2	7,2	120	0,6	0,11	32	3,6
8	ПБВ100LГУ2	10,5	120	0,4	0,16	33	7,35
9	ПБВ112МГУ2	14,3	160	0,4	0,37	36	11,44
10	ПБВ132ГУ2	38,2	160	0,2	1,60	58	34,38
11	ПБВ112LГУ2	21,0	220	0,6	0,54	39	12,6

Примечания:

- номинальная частота вращения всех двигателей nд.н.= 1000 об·минˉ¹;

- момент инерции Jд должен быть пересчитан в Нм² (в 1кг – 9,8Н).

2. Произвести моделирование контуров:

2.1. контура тока;

2.2. всей скоростной системы с настройкой на СО;

2.3. всей скоростной системы с настройкой на МО.

3. Получить реакцию на скачок управляющего сигнала для:

3.1. контура тока;

3.2. всей системы настроенной на СО;

3.2. всей системы настроенной на МО.

4. Исследовать реакции на скачок возмущающего воздействия (наброс нагрузки) при фиксированном задающем воздействии для всей системы настроенной на СО и настроенной на МО.

Примечание:

-на защите работы иметь с собой на флэш-накопителе все модели механотронной системы.

Список использованных источников

1. С.Г. Герман-Галкин. Проектирование мехатронных систем на ПК. -СПб.: КОРОНА -Век, 2008.- 368 с.

2. А.В.Башарин, В.А.Новиков, Г.Г. Соколовский. Управление электроприводами (Для студентов ВУЗов). Ленинград, Энергоиздат, Ленинградское отделение,1982.

Пример выполнения задания

(В примере выполнены расчёты и моделирование для варианта 11.)

Задание для выполнения

Вариант	Тип двигателя	Параметры двигателя
		Мд.н., Н*м	Uя.н., В	rя, Ом	Jд, кгм²	Тя, мс	Iд.н. А

ПБВ112LГУ2

21,0

220

0,6

0,54

12,6

1. Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) с параметрами из табл.1 произвести настройку контура тока на МО и контура скорости на СО.

2. Произвести моделирование контуров:

2.1. контура тока;

2.2. всей скоростной системы с настройкой на СО.

3. Получить реакцию на скачок управляющего сигнала всей системы настроенной на СО;

4. Исследовать реакцию на скачок возмущающего воздействия (наброс нагрузки) при фиксированном задающем воздействии для всей системы настроенной на СО.

Структурная схема исследуемой механотронной системы приведена на рисунке 1

Рисунок 1 – Структурная схема исследуемой механотронной системы

Настройка контура тока на МО

Передаточная функция объекта контура тока описывается формулой (1)

Желаемая передаточная функция разомнткнутой системы при настройке на модульный оптимум имеет вид:

Тогда, передаточная функция регулятора контура тока имеет вид:

Заменим в уравнении (3) и получим передаточную функцию регулятора тока:

Коэффициент регулятора тока

Постоянная времени регулятора тока

Структурная схема контура тока, настроенного на модульный оптимум приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структурная схема контура тока, настроенного на модульный оптимум

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 256; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!