Разработка системы автоматического управления положением объекта
КУРСОВАЯ РАБОТА
"Разработка системы автоматического управления положением объекта"
Пенза, 2010
Введение
Автоматическое управление различными техническими объектами является одним из самых прогрессивных направлений в развитии техники. При автоматическом регулировании задача поддержания постоянства регулируемой величины или изменения её по какому-либо закону должна выполняться без непосредственного участия человека. Устройство, освобождающее человека от выполнения функций регулирования, называемое регулятором в совокупности с объектом управления называется системой автоматического управления (САУ). Все САУ по принципу действия можно разделить на 3 группы: разомкнутые системы (регулирующее воздействие определяется лишь информацией о цели управления, которая заключена в задающем воздействии), САУ, действующие по принципу регулирования по отклонению (регулирующее воздействие определяется не только информацией о цели управления, заключенной в задающем воздействии, но и на основе информации о результатах регулирования), системы, сочетающие принцип регулирования по отклонению и по возмущению (регулирующее воздействие определяется информацией о цели управления, заключенной в задающем воздействии, действительным значением регулируемой величины и информацией о возмущающем воздействии).
САУ, действующие по принципу регулирования по отклонению, являются в настоящее время самым распространённым классом автоматических систем. Такие системы находят широкое применение для автоматического регулирования различных физических величин в объектах, относящихся к различным отраслям техники (регулирование напряжения и частоты источников питания, давления и температуры в герметичной камере, курса и высоты полёта самолёта). В данной работе разрабатывается следящая система, которая также действует по принципу регулирования по отклонению, что существенно повышает точность ее регулирования.
Разработка системы будет проходит в несколько этапов:
– первая часть курсового проекта будет посвящена выбору и расчету основных элементов нестабилизированной системы,
– вторая часть анализу устойчивости системы и синтезу корректирующего устройства, обеспечивающего требуемые качественные показатели,
– последняя часть разработке и описанию схемы электрической принципиальной.
нестабилизированный система управление корректирующий
1. Статический расчет системы
1.1 Составление функциональной схемы системы
Из данных технического задания видно, что объект управления вращается с угловой скоростью и угловым ускорением , следовательно, для приведения его во вращение необходим исполнительный элемент, который будет передавать вращающий момент к объекту управления. В качестве исполнительных элементов в системах автоматического управления, как правило, применяются электродвигатели постоянного и переменного тока.
Электродвигатель будет передавать вращающий момент к объекту управления через редуктор. Для определения сигнала рассогласования необходимо включить в схему элемент сравнения, а для усиления сигнала рассогласования до величины, обеспечивающей нормальную работу электродвигателя, необходимо включить в схему усилительно-преобразовательный элемент. Таким образом, предварительная функциональная схема следящей системы может быть представлена, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1
ЭС – элемент сравнения;
УПЭ – усилительно-преобразовательный элемент;
ЭД – электродвигатель;
РЕД – понижающий редуктор;
ОУ – объект управления;
X – задающее (управляющее) воздействие;
XОС – сигнал обратной связи;
XС – сигнал рассогласования;
XР – регулирующее воздействие;
Область, обведенная пунктиром на рисунке 1 – является управляющей частью системы (регулятором);
Y – регулируемая величина.
1.2 Выбор основных элементов системы
1.2.1 Выбор исполнительного электродвигателя
В большинстве автоматических систем управление потоками сырья и энергии осуществляется с помощью регулирующих органов, приводимых в движение электродвигателями постоянного и переменного тока. Выбор электродвигателя определяется мощностью, необходимой для перемещения регулирующего органа или объекта управления, а также перечнем разрешенных источников питания.
В общем случае механическая нагрузка на оси регулирующего органа (оси нагрузки) характеризуется моментом трения , моментом инерции , частотой вращения , угловым ускорением . Обычно вал двигателя соединяется с нагрузкой через понижающий редуктор с передаточным числом , тогда требуемая мощность электродвигателя для перемещения объекта управления рассчитаем:
(1)
где – КПД редуктора из диапазона (0,7.. 0,9).
По справочным данным, помещенным в /1/, выбираем двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением СЛ-521 мощностью 77 Вт, технические данные которого приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Мощность на валу, Вт | 77 |
| Напряжение, В | 110 |
| Ток якоря, А | 1,2 |
| Ток обмотки возбуждения, А | 0,13 |
| Вращающий момент, Нм | 2450∙10-4 |
| Пусковой момент, Н∙м | 0,65 |
| Номи
Оценок: 1000 (Средняя 5 из 5)
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов. © 2017 - 2022 ReferatWorld.ru
|