Построение системы управления поперечной подачей при шлифовании
Предназначение системы автоматического управления поперечной подачей при врезном шлифовании. Построение функциональной схемы. Расчет передаточных функций преобразователя, электродвигателя, редуктора. Определение устойчивости по критерию Найквиста.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.08.2014 |
| Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тольяттинский Государственный Университет
Институт Машиностроения
Кафедра "ОТМП"
Курсовая работа
по дисциплине: "Теория автоматического управления"
Студент: Лещёв Н.Н.
Группа: ТМб-1101
Вариант: 12
Преподаватель: Гуляев В.А.
Тольятти 2014 г.
Содержание
автоматический шлифование редуктор найквист
Введение
1. Исходные данные
2. Построение функциональной схемы
3. Определение передаточных функций звеньев САУ
4. Определение устойчивости САУ по критерию Найквиста
Выводы
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Система автоматического управления поперечной подачей при врезном шлифовании.
Предназначена для реализации оптимального цикла врезного шлифования при различных уровнях скорости поперечной подачи на разных этапах шлифования.
Рис. 1. Принципиальная схема САУ:
1-двигатель;
2-редуктор;
3-ходовой винт;
4-шлифовальная бабка;
5-индуктивный измерительный прибор;
6-дифференцирующий усилитель;
7-усилитель-преобразователь;
8-деталь;
9-привод передней бабки.
1. Исходные данные
Преобразователь: kт.п.=20, Тт.п.=0,02 с.
Двигатель: kд=1,8 рад/(с*В), Тя=0,05 с, Тм=0,37 с.
Усилитель: kу=70, Ту=0 с.
Измеритель перемещения: kи.п.=0,1 В/мм.
Шаг винтовой пары: hв.п.=4,5 мм.
Редуктор: kп=0,07.
Параметры процесса резания: Тш=0,5 с, kш=0,8.
2. Построение функциональной схемы
Управляемым объектом является врезное шлифование, управляющим воздействием - поперечная подача Vв, возмущением - заданная скорость снятия припуска (глубина резания), регулируемым параметром - сила резания.
Рис. 2. Функциональная схема САУ
3. Определение передаточных функций звеньев САУ
Усилитель-преобразователь:
;
Электродвигатель:
;
Механический редуктор:
;
Процесс резания можно упрощенно представить передаточной функцией, которая отвечает апериодическому звену 1-го порядка:
Измерительный прибор:
;
Дифференцирующий усилитель:
,т.к. Tу =0;
Подставив числовые значения в передаточные функции, получим структурную схему САУ:
Рис. 3. Структурная схема САУ.
В САУ можно выделить прямой канал регулирования - от задающего сигнала U3 до составляющей Р силы резания и канал обратной связи - от Р до напряжения U0, поступающего на элемент сравнения.
4. Определение устойчивости САУ по критерию Найквиста
Рис. 4
Передаточная функция разомкнутой системы имеет вид:
Рис. 6. Главный интерфейс прикладной программы, план Нейквиста для исследования устойчивости системы.
Анализ показывает, что система является неустойчивой, поскольку график её АФЧХ в разомкнутом состоянии охватывает критическую точку с координатами [-1;0].
Для стабилизации системы поменяем значение коэффициента усилителя преобразователя на kт.п. = 2.
Получим:
Рис. 7. Главный интерфейс и план Нейквиста после изменения kт.п.
По результатам построения плана Нейквиста видно, что система устойчива.
Для построения переходной характеристики рассчитываем передаточную функцию САУ в замкнутом рабочем состоянии:
Получаем:
Выводы
По переходной характеристике определяем все показатели качества регулирования:
- время переходного процесса (быстродействие)
- относительное перерегулирование
- затухание за период 0%
Заключение
В процессе выполнения данной курсовой работы были задействованы и закреплены знания по ТАУ, полученные ранее.
Полученная система устойчива.
Список используемой литературы
1. Пертаков Ю.В., Драчев О.И. Теория автоматического управления технологическими системами: учебное пособие для студентов вузов. - М.: Машиностроение, 2008.
2. Курс лекций.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Общая характеристика цеха, технологический процесс нагрева проволоки в термотравильном агрегате. Описание функциональной схемы автоматизации, выбор ее типовых элементов. Автоматика разрабатываемой системы управления подачей воздуха в термотравителе.
дипломная работа [242,5 K], добавлен 16.06.2015Вывод дифференциального уравнения дроссельной иглы. Построение схемы и понятие передаточных функций системы автоматического регулирования перепада давления топлива на дроссельном кране. Проверка устойчивости САР по критериям Найквиста и Рауса-Гурвица.
курсовая работа [755,4 K], добавлен 18.09.2012Определение передаточных функций и переходных характеристик звеньев системы автоматического управления. Построение амплитудно-фазовой характеристики. Оценка устойчивости системы. Выбор корректирующего устройства. Показатели качества регулирования.
курсовая работа [347,1 K], добавлен 21.02.2016Анализ технического задания на систему, ее статический расчет. Выбор двигателя и редуктора, усилительного устройства. Определение коэффициента передачи разомкнутой системы, передаточных функций, построение логарифмических характеристик, выбор схемы.
курсовая работа [499,7 K], добавлен 16.11.2009Характеристика объекта управления, описание устройства и работы САР, составление её функциональной схемы. Изучение принципа работы системы автоматического регулирования температуры воздуха. Определение передаточных функций системы и запасов устойчивости.
курсовая работа [633,3 K], добавлен 10.09.2010Исследование принципов работы системы автоматического управления и построение её функциональной схемы на базе программируемого контроллера. Разработка аналитической математической модели. Расчет и построение колебательной границы устойчивости САУ.
курсовая работа [991,9 K], добавлен 27.12.2014Построение структурной схемы нескорректированной системы и определение передаточных функций звеньев. Построение логарифмических амплитудно-частотных характеристик для исходной системы. Синтез и моделирование последовательного корректирующего устройства.
курсовая работа [90,6 K], добавлен 21.12.2010Характеристика объекта управления (барабана котла), устройства и работы системы автоматического регулирования, ее функциональной схемы. Анализ устойчивости системы по критериям Гурвица и Найквиста. Оценка качества управления по переходным функциям.
курсовая работа [755,4 K], добавлен 13.09.2010Элементы рабочего процесса, осуществляемого в котельной установке. Схема конструкции парового котла. Описание схемы автоматизации объекта, монтажа и наладки системы автоматического регулирования. Расчет чувствительности системы управления подачей пара.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 03.09.2013Построение элементарной схемы и исследование принципа работы системы автоматического управления, ее значение в реализации способа поднастройки системы СПИД. Основные элементы системы и их взаимосвязь. Анализ устойчивости контура и его оптимальных частот.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 12.09.2009
