Контрольная работа: Система управления двухкоординатным объектом
представлен в корпусе DD1.
Рис. 9. Микросхема К155ЛА3 и реализация на ней R-S триггера.
1, 13 – входы R1 и R2
2, 12 – входы S1 и S2
3, 11 – выходы Q1 и Q2
4, 10 – входы
5,9 – входы S1 и S2
6, 8 – инвертирующие выходы Q1 и Q2
7 – земля
14 – питание « + 5В».
Рис. 10. Корпус DD1 – R-S триггер.
Для элементов «&» используется микросхема К155ЛИ1, представленная корпусом DD2.
Рис. 11. Микросхема К155ЛИ1 и корпус элементов «&» - DD2.
Разработка схемы управления шаговым электроприводом для регулирования натяжения нитей в процессе ленточного снования
Реализуем перемещение регулирующего органа. Для этого составим функциональную схему системы управления регулирующим органом (рис. 12).Она состоит из релейного регулятора и схемы управления шаговым электродвигателем ДШИ-200-3. Генератор формирует сигналы требуемой амплитуды и формы. Сигнал управления идет на логический блок, с которого поступает на инвертор (коммутатор), связанный с шаговым двигателем, отвечающим за перемещение регулирующего органа.
Рис. 12. Функциональная схема системы управления регулирующим органом.
Информация о величине натяжения поступает в виде аналогового сигнала, принимающего либо положительное, либо отрицательное значение. Этот сигнал поступает на вход релейного регулятора, выполненного в виде триггера Шмита, обеспечивающего статическую характеристику реального реле с зоной нечувствительности и с гистерезисом. Шаговый двигатель работает в реверсивном режиме, обеспечивая перемещение регулирующего органа в направлении уменьшения величины ошибки.
Принципиальная электрическая схема управления шаговым электроприводом представлена на листе 17.
Анализ работы принципиальной электрической схемы управления
Данная схема реализуется на основе шагового электропривода с микропроцессорным управлением. Схема стыкует шаговый двигатель с датчиком натяжения; обеспечивает требуемый алгоритм управления. Регулятор, реализованный на операционных усилителях, обеспечивает следующую статическую характеристику (рис. 13):
Рис. 13. Статическая характеристика регулятора.
Зона нечувствительности определяется величиной напряжения, падающего на открытых диодах VD1 и VD2, равного примерно 0,3 – 0,4 В.
Когда величина входного напряжения превышает верхний порог срабатывания триггера Шмита, то в зависимости от знака входного напряжения либо на выходе DA1 (схема на нем запускается при входном импульсе напряжения отрицательной полярности), либо на выходе DA2 (схема на нем запускается при входном импульсе напряжения положительной полярности) формируется уровень напряжения, равный напряжению насыщения операционного усилителя. Это напряжение переводит в режим насыщения либо транзистор VT1, либо транзистор VT2. Далее сигнал поступает на RS-триггер и элемент «И». Затем идет на блок управления SMD-42, связанный с контроллером SMC-3-1, потом поступает на шаговый двигатель ДШИ-200-3, отвечающий за перемещение регулирующего органа, соединенного с парой валиков.