И.А. Штефан Расчет позиционных систем ЧПУ

10

Так ∆ϕ ж (ω )=63,15° > 40° , то требуемое условие по устойчивости выполняется.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с методикой расчета позиционных систем ЧПУ и выбора последовательного корректирующего устройства.

2. Построить ЛАЧХ и ЛФЧХ исходной ПС ЧПУ в соответствии с заданным вариантом с учетом передаточных функций разомкнутой ПС ЧПУ, приведенной в табл. 3, и значений их коэффициентов, приведенных в табл. 4. Определить запасы устойчивости по фазе и амплитуде исходной ПС ЧПУ.

Таблица 3 Передаточные функции разомкнутой ПС ЧПУ

Номер переда-

Передаточные функции

точной функции

I

Wp (p) =

k

p(T1p +

1)

II

Wp (p) =

k

(T1p +

1)(T2p +

1)

III

Wp (p) =

k

T2p2

+

2ζ T p +

1

1

1

IV

Wp (p) =

k

p(T p + 1)(T

2p2

+

2ζ

T p +

1)

1

2

2

11

Таблица 4 Таблица значений коэффициентов передаточных функций

Номер варианта	Номер Wp (p)	k	T1	T2	ζ
1	I	110	0,06	–	–
2	II	150	0,15	0,02	–
3	III	150	0,04	–	0,6
4	IV	190	0,06	0,04	0,6
5	I	200	0,02	–	–
6	II	150	0,07	0,005	–
7	III	210	0,3	–	0,8
8	IV	230	0,1	0,05	0,8
9	I	160	0,03	–	–
10	II	180	0,05	0,004	–
11	III	200	0,2	–	0,5
12	IV	210	0,08	0,04	0,6
13	I	220	0,1	–	–
14	II	190	0,09	0,02	–
15	III	170	0,05	–	0,7

Таблица 5

Требования к расчету скорректированной ПС ЧПУ

Номер	Уменьшить	Увеличить
варианта	перерегулирование на	быстродействие в
1	1 %	2 раза
2	3 %	1,6 раза
3	5 %	1,5 раза
4	7 %	1,8 раза
5	2 %	1,8 раза
6	2 %	1,7 раза
7	10 %	1,9 раза
8	4 %	1,6 раза
9	1,5 %	1,6 раза
10	4 %	1,9 раза
11	10 %	2 раза
12	6 %	1,8 раза
13	2 %	1,7 раза
14	4 %	2,1 раза
15	8 %	1,9 раза

12

3. Определить время регулирования tp и перерегулирования исходной ПС ЧПУ по переходной характеристике.

4.Построить ЛАЧХ скорректированной ПС ЧПУ в соответствии с заданным вариантом с учетом требований, приведенных в таблице 5.

5.Выбрать КУ и определить его параметры.

6.Построить ЛФЧХ скорректированной ПС ЧПУ. Определить запасы устойчивости по фазе и амплитуде скорректированной системы.

7.Оформить и защитить отчет по лабораторной работе.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назначение позиционных систем ЧПУ.

2.Из каких элементов состоит ПС ЧПУ?

3.С учетом каких требований выбирается коэффициент передачи разомкнутой части ПС ЧПУ?

4.Методика определения логарифмических частотных характеристик корректирующего устройства.

5.Чем определяется низкочастотная часть желаемой ЛАЧХ ПС

ЧПУ?

6.Что влияет на выбор частоты среза?

7.Как определяются сопрягающие частоты ω 2 и ω 3?

6. СПИСОК РЕКОМЕДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ковалев М. П., Кузнецов М. М., Комплексная автоматизация производства. – М.: Машиностроение, 1983. – 269 с.

2.Программное управление станками/ Под. ред. В. Л. Сосокина. – М.: Машиностроение, 1981. – 398 с.

3.Егоров К. В. Основы теории автоматического регулирования. –

М.: Энергия, 1967. – 648 с.

4.Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Учеб. пособие для вузов. – М.: Машиностроение, 1985. – 536 c.

13

Приложение 1

Характеристики корректирующих устройств

Электрическая схема

Передаточная функция

ЛАЧХ

R1

WК (p) = k

LК(ω )20 lg kω

UВХ

R2

UВЫХ

R1

20 lg k

k

= R1 +

R 2

lgω

С

Tp

LК(ω )

Wк

(p)

=

ω

=1/Т

lgω

UВХ

R

UВЫХ

Tp +

1

+ 20 деб/дек

Т = К С

R1

Wк (p) =

k(T1p + 1)

LК(ω )

T2p + 1

ω 1 = 1/ T1; ω 3 = 1/ T2

C

T1 = R1 C

lgω

k =

R 2

<1

20 lg k

UВХ

R2

UВЫХ

R 2 +

R1

+ 20 деб/дек

T2 = k T1

LК(ω )

R

Wк

(p)

=

1

lgω

Tp +

1

ω

=1/Т

UВХ

C

UВЫХ

T = R C

-20 деб/дек

R1

W (p) =

Tp

LК(ω

) ω =1/Т

lgω

к

Tp +

1

20 lg k

UВХ

R2

C

UВЫХ

R 2

k

= R 2 +

R1

-20 деб/дек

C1

Т = С(R2 R1/(R2+R1))

Wк (p) =

k(T1p +

1)(T2p + 1)

LК(ω )

R1

(T3p +

1)(T4 p + 1)

lgω

1/Т3

1/Т2

T1 = R1 C1;T2 = R 2 C2

1/Т1

1/Т4

UВХ

R2

C2

UВЫХ

T3 T4 = T1 T2

20lg k

T3+T4 =T1+T2(1+R1/R2)

20деб/дек -20деб/дек

14

СОДЕРЖАНИЕ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.................................................................……….1

2.ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ..........………1

2.1.Методика расчета позиционной системы ЧПУ...........…….2

3.ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОЗИЦИОННЫХ ССИСТЕМ ЧПУ.........4

4.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.............................……..10

5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ............................................……..12

6.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.............……...12 Приложение. Характеристики корректирующих устройств.……13

15

Составители

Иван Адольфович Штефан Ильфат Альбертович Хуснутдинов Иван Владимирович Чичерин

РАСЧЁТ ПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМ ЧПУ

Методические указания к лабораторной работе по курсу "Управление процессами и объектами в машиностроении" для студентов направления подготовки 552900 "Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств"

Редактор З. М. Савина

ЛР № 020313 от 23.12.96. Подписано в печать 21.04.99. Формат 60× 84/16. Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Отпечатана на ризографе.

Тираж 150 экз. Заказ Кузбасский государственный технический университет.

650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Кузбасского государственного технического университета. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.