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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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