Реферат: Исследование системы программного регулирования скорости вращения рабочего органа шпинделя

Теория автоматического управления сформировалась в самостоятельную науку, в первую очередь на основе изучения процессов управления техническими устройствами. Изучение принципов построения и исследования систем автоматического управления в курсе ОТУ проводится на основе рассмотрения управления различными техническими устройствами, и первое понятие, которое конкретизирует довольно широкое поле деятельности этого курса является автоматическое регулирование. Под автоматическим регулированием понимают поддержание на определенном уровне или изменение по закону некоторых переменных характеристик (регулируемых величин) в машинах и агрегатах без участия человека с помощью различного рода технических средств.

Рассматриваемые принципы управления имеют более широкий общий смысл и могут быть применены при изучении процессов управления в совершенно иных системах, например, в биологических, экономических, социальных и др.

Исходные данные

?????? ??????? ??????????? ????????????? ???????? ???????? ???????? ?????? ????????.

Рис. 1

На рис.1 использованы следующие обозначения:

- ОВ ЭМУ – обмотка возбуждения ЭМУ.

- ЭМУ - электромагнитный усилитель.

- Д - двигатель постоянного тока

- ОВД – обмотка возбуждения двигателя.

- Р – редуктор.

- ТГ – тахогенератор.

- У – электронный усилитель.

- E - ошибка рассогласования.

- V - скорость изменения напряжения.

- М – момент инерции шпинделя.

Система регулирования работает следующим образом: с электронного усилителя У усиленный сигнал рассогласования Е поступает на обмотку возбуждения ЭМУ (ОВ ЭМУ), ток, проходящий через ОВ ЭМУ меняется, изменяя тем самым величину магнитного потока, действующего на ротор электромагнитного усилителя (ЭМУ) - увеличивая или уменьшая скорость его вращения, и в зависимости от этих изменений меняется скорость и направление вращения двигателя (Д). Двигатель (Д) , редуктор (Р) , тахогенератор (ТГ) и шпиндель находятся в жесткой механической связи, поэтому изменения в скорости и в направлении вращения двигателя вызывают соответствующие изменения в скорости и в направлении вращения рабочего органа шпинделя, а также в работе тахогенератора (ТГ) , который передвигает ползунок реостата в сторону изменения ошибки несогласования E .

Требуется:

1. Составить структурную схему и вывести уравнения, которыми описываются отдельные элементы и вся система регулирования в целом. Определить коэффициент усиления усилителя из заданной точности.

2. Определить устойчивость и качество переходных процессов в системе с помощью частотных методов.

3. Скорректировать систему.

4. Построить переходный процесс в системе и оценить его качество.

Дано:

Тэ1	Тэ2	Тд	Кэму	Кд	Кред	Ктг	E,%	V
0,1	0, 7	2,5	4	3	2	0,1	0,4	0,5

1.Структурная схема системы.

На основании принципиальной схемы (рис. 1) составим структурную схему (рис. 2) и рассмотрим все ее элементы для получения передаточной функции всей системы.

Рис. 2

1.1 Усилитель.

(1)

где K_y – коэффицент усиления электронного усилителя.

1.2 ЭМУ