Файл: И.А. Штефан Управление процессами и объектами в машиностроении. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения специальности 120100.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
18
работ по курсу "Управление процессами и объектами в машиностроении" для студентов направления подготовки 552900 "Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств", которые приведены в списке учебно-методических материалов по дисциплине.
Расчеты в работе могут выполняться на ЭВМ с представлением результатов решения в виде соответствующих таблиц и графиков или вручную с представлением графического материала на миллиметровке.
3.4. Порядок выполнения работы
При выполнении контрольной работы предполагается, что привод системы ЧПУ описывается передаточной функцией вида
W ( p) = |
1 |
, |
(3.1) |
T p + 1 |
|||
|
пр |
|
где Тпр − постоянная времени, определяемая через добротность привода kv по формуле
T = |
1 |
kv . |
(3.2) |
пр |
|
||
|
|
|
В режиме движения с постоянной скоростью v система ЧПУ вырабатывает на привод управляющее воздействие вида
u(t) = vt , |
(3.3) |
где t − непрерывное время в секундах, которое рассматривается как задающее воздействие в САР привода.
3.4.1. Задача 1
Для решения необходимо:
- определить по данным из табл. 3.2 в соответствии с заданным вариантом время обработки поверхности tп;
19
- определить закон изменения управляющего воздействия ux(t) по выражению (3.3) в соответствии с заданной скоростью из табл. 3.2;
Таблица 3.2
Исходные данные для задачи 1
Номер варианта |
Добротность |
Скорость |
Длина |
|
kv (с-1) |
v (мм/с) |
l (мм) |
1 |
10 |
20 |
80 |
|
|
|
|
2 |
15 |
30 |
75 |
|
|
|
|
3 |
20 |
40 |
120 |
|
|
|
|
4 |
25 |
35 |
70 |
5 |
30 |
40 |
100 |
6 |
35 |
25 |
75 |
7 |
40 |
50 |
75 |
8 |
20 |
25 |
60 |
9 |
25 |
35 |
90 |
|
|
|
|
10 |
35 |
30 |
90 |
|
|
|
|
11 |
40 |
40 |
100 |
|
|
|
|
12 |
15 |
60 |
150 |
13 |
30 |
25 |
45 |
14 |
45 |
45 |
80 |
15 |
20 |
60 |
120 |
16 |
40 |
40 |
80 |
17 |
35 |
25 |
100 |
|
|
|
|
18 |
20 |
30 |
80 |
|
|
|
|
19 |
45 |
30 |
60 |
|
|
|
|
20 |
15 |
40 |
65 |
|
|
|
|
21 |
35 |
60 |
85 |
22 |
40 |
50 |
120 |
23 |
20 |
30 |
45 |
24 |
25 |
45 |
80 |
20
Продолжение табл. 3.2
Номер варианта |
Добротность |
Скорость |
Длина |
|
kv (с-1) |
v (мм/с) |
l (мм) |
25 |
45 |
50 |
110 |
26 |
40 |
45 |
85 |
27 |
15 |
30 |
65 |
|
|
|
|
28 |
30 |
40 |
90 |
|
|
|
|
29 |
45 |
50 |
80 |
|
|
|
|
30 |
30 |
35 |
105 |
- сформировать закон изменения выходной переменой привода по выражению
x(t) = |
v(t − Tпр + |
− |
t |
Tпр ) ; |
(3.4) |
Tпрe |
|
- построить графики изменения управляющего воздействия ux(t) и выходной переменной привода x(t), имеющие вид, аналогичный кривым, приведенным на рис. 3.1.,
21
Скоростную ошибку определить по формуле
∆ xc = u x (t) − x(t) = v Tпр ; |
(3.5) |
-определить скоростную ошибку графически и по выражению (3.5) и сравнить между собой полученные значения ошибки;
-определить теоретически и графически время запаздывания τ пр и сравнить полученные значения между собой.
3.4.2.Задача 2
Для решения необходимо:
- определить по данным из табл. 3.3 в соответствии с заданным вариантом время обработки поверхности, приведенной на рис. 3.2;
- определить законы изменения управляющих воздействий по обеим координатам по заданной скорости v по выражениям:
u |
x |
( t ) = |
v cos α |
|
|
|
t, |
(3.6) |
|||
u y ( t ) = |
v sin α |
|
|||
t, |
|
где v − скорость движения по поверхности;
- определить законы изменения выходных переменных по обеим координатам x(t) и y(t) по выражениям (3.4) с заменой скорости v на ее проекции по осям, т. е.
u x ( t ) = v t cos α ; u y ( t ) = v t sin α ; (3.7)
22
Таблица 3.3
Исходные данные для задачи 2
Номер ва- |
Добротности |
Скорость |
Длина |
Угол накло- |
∆α |
∆ kvy |
||
рианта |
kvx |
kvy |
v (мм/с) |
l (мм) |
на α (град) |
|||
|
|
|||||||
1 |
10 |
10 |
30 |
80 |
12 |
− |
0,2 |
|
2 |
15 |
16 |
25 |
60 |
10 |
3 |
− |
|
3 |
20 |
20 |
45 |
115 |
8 |
− |
0,25 |
|
4 |
25 |
27 |
35 |
105 |
20 |
2 |
− |
|
5 |
30 |
30 |
35 |
120 |
10 |
− |
0,2 |
|
6 |
35 |
36 |
25 |
75 |
5 |
3 |
− |
|
7 |
40 |
42 |
40 |
105 |
15 |
3 |
− |
|
8 |
45 |
46 |
25 |
100 |
14 |
2 |
− |
|
9 |
50 |
49 |
30 |
95 |
22 |
− |
0,15 |
|
10 |
10 |
12 |
20 |
80 |
10 |
3 |
− |
|
11 |
15 |
15 |
40 |
85 |
12 |
− |
0,25 |
|
12 |
20 |
21 |
50 |
110 |
16 |
2 |
− |
|
13 |
25 |
25 |
20 |
65 |
18 |
− |
0,3 |
|
14 |
30 |
28 |
40 |
75 |
20 |
1 |
− |
|
15 |
35 |
34 |
45 |
120 |
5 |
4 |
− |
|
16 |
40 |
41 |
35 |
80 |
11 |
− |
0,1 |
|
17 |
45 |
43 |
25 |
100 |
17 |
2 |
− |
|
18 |
50 |
50 |
20 |
65 |
30 |
− |
0,5 |
|
19 |
10 |
11 |
25 |
75 |
25 |
1 |
− |
|
20 |
15 |
15 |
40 |
85 |
17 |
− |
0,3 |
|
21 |
20 |
20 |
50 |
95 |
26 |
− |
0,2 |
|
22 |
25 |
25 |
35 |
95 |
21 |
− |
0,4 |
|
23 |
30 |
31 |
30 |
80 |
28 |
1 |
− |
|
24 |
35 |
35 |
50 |
105 |
30 |
− |
0,2 |
|
25 |
40 |
39 |
20 |
60 |
15 |
3 |
− |
|
26 |
45 |
43 |
30 |
70 |
10 |
3 |
− |
|
27 |
50 |
47 |
40 |
100 |
8 |
3 |
− |
|
28 |
10 |
10 |
25 |
120 |
15 |
− |
0,5 |
|
29 |
15 |
15 |
35 |
90 |
25 |
− |
0,4 |
|
30 |
20 |
20 |
45 |
105 |
10 |
− |
0,5 |
23
-построить графики изменения управляющих воздействий ux(t) и uy(t) и сигналов на выходе приводов по осям x(t) и y(t);
-определить контурную ошибку по выражению
∆ к = |
v |
|
Tпрy − Tпрx |
|
sin 2α |
; |
(3.8) |
|
|
|
|||||||
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
- исследовать влияние на величину контурной ошибки угла наклона поверхности в соответствии с заданным шагом ∆α или соотношения добротностей приводов за счет изменения добротности kvy с заданным шагом ∆ kvy в соответствии с заданным вариантом и построить график изменения контурной ошибки при десяти итерациях.
3.4.3. Задача 3
Для решения необходимо:
- определить по данным из табл. 3.4 в соответствии с заданным вариантом время обработки поверхности tп;
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.4 |
|
|
|
Исходные данные для задачи 3 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
kv |
l |
v |
R |
|
∆ R |
|
∆ v |
варианта |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
40 |
30 |
20 |
40 |
|
− |
|
3 |
2 |
35 |
60 |
30 |
85 |
|
− |
|
2 |
3 |
30 |
25 |
40 |
40 |
|
2 |
|
− |
4 |
25 |
70 |
35 |
105 |
|
− |
|
2 |
5 |
20 |
50 |
30 |
95 |
|
− |
|
3 |
6 |
15 |
60 |
50 |
80 |
|
2 |
|
− |
7 |
10 |
45 |
50 |
60 |
|
2 |
|
− |
8 |
35 |
50 |
45 |
65 |
|
3 |
|
− |
9 |
30 |
50 |
55 |
70 |
|
2 |
|
− |
10 |
25 |
45 |
35 |
100 |
|
4 |
|
− |
11 |
20 |
35 |
40 |
70 |
|
− |
|
2 |
12 |
15 |
40 |
25 |
40 |
|
5 |
|
− |
13 |
10 |
60 |
45 |
90 |
|
2 |
|
− |