Функциональная схема сау. Описание функций входящих элементов
U3 ΔU
Усилитель Двигатель редуктор Т.П. U0 Терист. Преобраз.
П.П.
Механический редуктор
или ,
где wВЫХ , aВЫХ - соответственно угловая скорость и угол поворота выходного звена редуктора ;
wВХ , aВХ - соответственно угловая скорость и угол поворота входного звена редуктора ;
КР - коэффициент передачи.
Электронный усилитель
,
где ТЭУ - постоянная времени электронного усилителя, с ;
UВЫХ - выходное напряжение, В ;
UВХ - входное напряжение, В ;
КЭУ - коэффициент усиления .
Тиристорный усилитель-преобразователь
,
где ТТП - постоянная выхода тиристорного преобразователя, с ;
UВЫХ - выходное напряжение, В ;
UВХ - входное напряжение, В ;
KТП - коэффициент передачи (усиления) .
Электродвигатель постоянного тока
,
где ТЯ - электромагнитная постоянная времени якоря, с ;
ТМ - электромеханическая постоянная двигателя, с ;
w - угловая скорость, с-1 ;
KД - коэффициент передачи электродвигателя, 1/сВ ;
UД - напряжение якоря, В.
Преобразователь линейного перемещения
,
где UВЫХ - выходное напряжение преобразователя, В ;
Кn - коэффициент передачи, В/мм ;
SВХ - входное перемещение, мм .
Преобразователь углового перемещения
,
где UВЫХ - выходное напряжение преобразователя, В ;
Кn - коэффициент передачи, В/рад ;
ВХ - входной угол поворота, рад .
Технологический процесс
Передаточная функция процесса резания:
W= KР / (TР + 1) ,
где KР – коэффициент резания;
ТР - постоянная времени стружкообразования, с.
Коэффициент резания KР зависит от силы резания и параметров резания
KР = KРS · KPt · KPост ,
где KРS = PS / S – составляющая коэффициента резания по подаче;
KPt = Pt / t – составляющая коэффициента резания по глубине;
KPост – составляющая коэффициента резания от прочих параметров резания.
Сила резания при точении :
При равномерном фрезеровании цилиндрической фрезой :
При полном фрезеровании торцовой фрезой :
;
При шлифовании :
;
Составление типовых звеньев
Передаточные функции элементов.
Электронный усилитель ,
.
Электродвигатель постоянного тока ,
где , .
Преобразователь линейного перемещения .
Преобразователь углового перемещения
Технологический процесс W= KР / (TР + 1) ,
Тиристорный усилитель-преобразователь
Структурная схема САУ
U3 ΔU
KP U0
Kn
,
Определение устойчивости системы
По исходным данным строим ЛАХ и ЛФХ разомкнутой системы
Рис.1
Система неустойчива.
W/ = W1∙W2∙W3∙W4∙W5 = =
=
Ф(S) = =
Подбор корректирующего устройства
Для устойчивости системы необходимо подобрать корректирующее устройство. Корректирующее устройство можно подобрать путём построения ЛАХ неизменяемой части и желаемой ЛАХ.
W(S) =
Определение частот для построения неизменяемой ЛАХ:
ω1н = 1/Т1 = 1/0,02 = 50; lg50=1,7;
ω2н = 1/Т1 = 1/0,04 = 25; lg25=1,4;
ω3н = 1/Т1 = 1/0,069 = 14,5; lg14,5=1,16;
ω4н = 1/Т1 = 1/0,03 = 33,3; lg33,3=1,5;
20lgK = 20lg334080 = 110,5.
Построение ЛАХ неизменяемой части представлено на Рис. 1