2 Практическая часть
В данной части курсового проекта мы будем строить систему управления точного позиционирования скользящей части стола металлообрабатывающего станка
2.1 Построение структурной схемы аэп
Данная структурная схема имеет вид:
Рисунок 2.1 – структурная схема электропривода.
Схема состоит из следующих элементов:
-
панель управления;
-
ПД-регулятор;
-
ДПТ;
-
редуктор;
-
стол;
-
обратная связь по току с отсечкой;
-
Функциональная часть;
-
датчик линейного перемещения.
Далее приведено описание работы системы
С панели управления сигнал поступает на функциональную часть, которая, в свою очередь, регулирует работу ДПТ для необходимого нам состояния. Система оснащена двумя обратными связями, которые измеряют и подают на функциональную часть значения. Вся система работает на напряжении 110 В, поэтому в ней отсутствуют усилители и преобразователи.
Рассмотрим все части системы в отдельности:
Панель управления. На панели управления находятся кнопки включения и выключения.
Функциональная часть. Она включает в себя сумматор и ПД-ругелятор. ПД-регулятор мы используем из-за того, что стол описывается реально-интегрирующим звеном. Сумматор работает как сравнивающий элемент, он сравнивает значения, которые поступают с обратных связей с задающим воздействием и выдает сигнал ошибки.
Обратные связи:
1. Обратная связь по току включает в себя амперметр и звено нечувствительности, для использования тока с отсечкой.
2. Обратная связь, которая контролирует положение стола будет оснащена реостатным датчиком, так как он более точный и позволяет измерить отрицательное перемещение.
Редуктор. Позволяет преобразовать угловое перемещение в линейное перемещение.
Двигатель постоянного тока – 4ПО100L1 работает на напряжении 110 В, поэтому в схеме отсутствуют преобразователи и усилители.
Стол является исполнительным механизмом нашей системы.
2.2 Синтез математической модели объекта
Проанализировав нашу систему с ее объектом управления, мы пришли к выводу, что входным воздействием является момент на двигатель Mд(t), а в роли выходной величины выступает перемещение рейки x(t).
∑F(t)=ma(t) (2.1)
где 
;
;
Fg(t)
– сила, развиваемая двигателем,
;
- сила трения,
;
- момент двигателя;
- радиус барабана,
м;
- коэффициент трения,
.
Преобразуем нашу формулу по Лапласу и найдем передаточную функцию.
(2.2)
(2.3)
2.3 Расчет параметров дпт
Сопротивление обмотки якоря определяется по закону Ома для участка цепи:
(2.4)
(Ом)
Индуктивность обмотки якоря:
(2.5)
(Гн)
Индуктивность обмотки возбуждения:
(2.6)
(Гн)
Взаимная индуктивность между цепью якоря и цепью обмотки возбуждения:
(2.7)
(Гн)
Потери мощности ДПТ складываются из механических потерь и электромагнитных потерь.
Механические потери определяются от номинальной мощности ДПТ:
(2.8)
(Вт)
Коэффициент вязкого трения:
(2.9)
Коэффициент сухого трения:
(2.10)
