Файл: И.А. Штефан Управление процессами и объектами в машиностроении. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы(сокращенные сроки обучения).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
23
|
|
|
|
|
|
|
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 |
|
− |
14 |
40 |
40 |
25 |
60 |
|
4 |
|
− |
15 |
30 |
60 |
30 |
100 |
|
− |
|
3 |
16 |
25 |
60 |
30 |
90 |
|
− |
|
2 |
17 |
20 |
50 |
40 |
75 |
|
− |
|
2 |
18 |
15 |
50 |
50 |
80 |
|
2 |
|
− |
19 |
10 |
45 |
60 |
90 |
|
− |
|
1 |
20 |
40 |
55 |
50 |
85 |
|
1 |
|
− |
21 |
35 |
40 |
45 |
80 |
|
2 |
|
− |
22 |
25 |
35 |
35 |
60 |
|
3 |
|
− |
23 |
20 |
45 |
50 |
50 |
|
− |
|
3 |
24 |
15 |
30 |
25 |
50 |
|
− |
|
2 |
25 |
10 |
40 |
30 |
70 |
|
4 |
|
− |
26 |
40 |
50 |
40 |
70 |
|
2 |
|
− |
27 |
35 |
50 |
35 |
100 |
|
− |
|
1 |
28 |
30 |
40 |
30 |
50 |
|
2 |
|
− |
29 |
20 |
30 |
50 |
50 |
|
− |
|
3 |
30 |
15 |
30 |
25 |
50 |
|
3 |
|
− |
24
|
- определить законы изменения управляющих |
воздействий по |
||||||||||||||||||
обеим координатам по формулам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
u x (t) = |
R cos(ω |
t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
u y (t) = |
R sin(ω |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.9) |
|||
|
|
|
t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где ω |
= v / R − угловая скорость движения рабочей точки; |
|
||||||||||||||||||
|
- определить законы изменения выходных переменных приводов |
|||||||||||||||||||
по обеим координатам x(t) и y(t) по выражениям |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
x(t) = |
R |
|
cos(ω |
t − |
ϕ |
) − |
|
|
R |
|
|
|
e |
− t Tпр |
|
|
|||
|
ω |
2 + |
|
2 |
2 |
+ |
1 |
|
|
|
|
|||||||||
|
T2 |
1 |
|
|
|
|
|
Tпрω |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y(t) = |
R |
|
sin(ω |
t − |
ϕ ) + |
|
R |
|
|
e |
− t Tпр |
, |
(3.10) |
||||||
|
ω |
2 + |
Tпр2 ω 2 |
+ |
1 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
T2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
ϕ = arctg(ω Tпр ) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-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 формуле
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
∆ к = |
R |
1− |
T2 |
+ |
1 |
|
; |
(3.11) |
|
|
|
|
ω 2 |
|
|||||
|
|
|
пр |
|
|
|
|
|
|
- исследовать влияние на величину контурной ошибки радиуса, изменяя его с шагом ∆ R или скорости, изменяя ее с шагом ∆ v в соответствии с заданным вариантом и построить график изменения контурной ошибки при десяти итерациях.
3.4.4. Задача 4
Для решения задачи передаточные функции разомкнутой части позиционной системы ЧПУ приведены в табл. 3.5, значения коэффициентов передаточных функций в табл. 3.6, требования к расчету скорректированной системы ЧПУ в табл. 3.7, а характеристики корректирующих устройств в табл. 3.8.
25
Таблица 3.5 Передаточные функции разомкнутой ПС ЧПУ
|
Номер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
передаточной |
|
|
Передаточные функции |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
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)(T2 p2 |
+ 2ζ |
T p |
+ |
1) |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.6 |
|||
|
Значения коэффициентов передаточных функций |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Номер варианта |
|
Номер Wp (p) |
|
k |
|
|
|
T1 |
|
|
|
T2 |
|
|
|
ξ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
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 |
|
|
|
– |
|
26
15 |
III |
170 |
0,05 |
– |
0,7 |
16 |
IV |
200 |
0,08 |
0,04 |
0,6 |
17 |
I |
110 |
0,06 |
– |
– |
18 |
II |
150 |
0,15 |
0,02 |
– |
19 |
III |
150 |
0,04 |
– |
0,6 |
20 |
IV |
190 |
0,06 |
0,04 |
0,6 |
21 |
I |
200 |
0,02 |
– |
– |
22 |
II |
150 |
0,07 |
0,005 |
– |
23 |
III |
210 |
0,3 |
– |
0,8 |
24 |
IV |
230 |
0,1 |
0,05 |
0,8 |
25 |
I |
160 |
0,03 |
– |
– |
26 |
II |
180 |
0,05 |
0,004 |
– |
27 |
III |
200 |
0,2 |
– |
0,5 |
28 |
IV |
210 |
0,08 |
0,04 |
0,6 |
29 |
I |
220 |
0,1 |
– |
– |
30 |
II |
190 |
0,09 |
0,02 |
– |
Таблица 3.7
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 |
|
|
27 |
|
|
|
|
|
16 |
1,5 % |
|
1,8 раза |
17 |
2 % |
|
1,7 раза |
18 |
3 % |
|
1,6 раза |
19 |
5 % |
|
1,9 раза |
20 |
4 % |
|
1,7 раза |
21 |
3 % |
|
2 раза |
22 |
8 % |
|
1,5 раза |
23 |
6 % |
|
1,8 раза |
24 |
2 % |
|
1,8 раза |
25 |
3 % |
|
2 раза |
26 |
10 % |
|
1,6 раза |
27 |
8 % |
|
1,7 раза |
28 |
4 % |
|
1,9 раза |
29 |
5 % |
|
1,7 раза |
30 |
6 % |
|
1,8 раза |
Таблица 3.8
Характеристики корректирующих устройств
Электрическая схема |
Передаточная функция |
ЛАЧХ |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
R1 |
|
|
|
WК (p) = k |
|
|
|
LК(ω ) |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
UВХ |
R2 |
|
|
UВЫХ |
k = |
|
|
|
R1 |
|
|
|
|
|
20 lg 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 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R 2 |
|
|
|
|
|
20 lg k |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
UВХ |
R2 |
|
|
UВЫХ |
k = R 2 + R1 |
< |
1 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
+ 20 деб/дек |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T2 = k T1 |
|
|
|
|
|
|
|
|