Дано:
((( = 2,5 (
(вв = 0,5 рад/с
Мн = 0,8 Нм
Jн = 0,3 НмсІ
(н = 0,7 рад/сІ
( = 30 % tпп = 0,3 с
Найти:
1. Составляющие ((( для определения добротности и коэффициент усиления усилителя.
2. Выбрать тип измерительного элемента и привести его характеристики , крутизну К1 и число каналов измерительной части .
3. Выбрать тип исполнительного элемента и привести его характеристики
,определить С? ,См ,Тм с учетом нагрузки , определить передаточное отношение редуктора .
4. Определить коэффициент усиления усилителя .
5. Начертить функциональную и структурную схемы нескорректированой системы , составить передаточные функции отдельных звеньев и системы в целом .
6. Построить ЛАЧХ нескорректированой системы и желаемую ЛАЧХ.
7. Определить вид и параметры корректирующего устройства (коррекция с обратной связью).
8. По ЛАЧХ скорректированой системы определить запас устойчивости по модулю и фазе , приблизительно оценить время переходного процесса в системе и величину перерегулирования при единичном ступенчатом воздействии на входе.
9. Начертить структурную схему скорректированой системы и записать ее передаточную функцию. 10. Построить переходной процесс одним из численных методов с приме-нением
ЭВМ. 11. Определить время переходного процесса и величину перерегулирования и сравнить со значениями , полученными приближенно в пункте 8.
Расчетная часть
1.
((( = ((иэ +((( +((зз +((л +((мш +((ск +((уск
((( – суммарная погрешность;
((иэ – погрешность измерительного элемента ( должна быть меньше либо равна половине суммарной погрешности ) ;
((( – погрешность, вносимая усилителем – преобразователем ( в маломощных системах работающих на переменном токе , погрешность усилителя связанная с дрейфом нуля отсутствует )
;
((зз – погрешность зоны застоя ( зависит от конструкции двигателя и коэффициента усиления усилителя и в целом от коэффициента усиления разомкнутой системы ) ;
1
((зз = Ку
((л – погрешность люфта кинематической передачи ( используя разрезанные шестерни стянутые пружинами, а так же специальные двухдвигательные схемы для выборки люфта, т.е. два двигателя один из которых выполняет роль исполнительного, а второй создает тормозной эффект. Они связаны с выходной первичной шестерней и выполняют роль распорного устройства, т.е. поддерживает положение шестерни редуктора в одном из выбранных крайних положений. Эту погрешность можно принять равной нулю);
((мш – механическая погрешность шестерен ( присутствует обязательно. Для высокоточных систем в лучшем случае ее можно считать равной одной угловой минуте ) ;
((ск – скоростная погрешность ( для ее устранения используем комбинированную систему , т.е. на входную ось ставится тахогенератор );
((уск – погрешность по ускорению , требующегося , по заданию , обеспечить на выходном валу.
(н
1
((уск = К ( Ту + Тм – К )
Из выше изложенного следует :
((( = ((иэ +((зз +((мш +((уск
2.
Так как 0,5((( ? ((иэ в качестве измерительного элемента используем
синусно-косинусный вращающийся трансформатор типа ВТ-5.
Параметры ИЭ:
Uп = 40 В ; ((иэ = 1 (;
f = 500 Гц ; m = 600 г ;
К1 = 5 мВ/угл. мин.
3.
В качестве исполнительного элемента используем двухфазный асинхронный
двигатель переменного тока , который обладает малой инерционностью и малой
постоянной времени.
Для определения типа исполнительного двигателя рассчитаем требуемую
мощность:
Мн ( (вв 0,8 Нм ( 0,5 рад/с
Ртр = ( = 0,9 =
0,43 Вт
Так как мощность реального двигателя в 2-3 раза больше Ртр выбираем
двигатель из семейства двигатель-генератор типа ДГ-2ТА.
Параметры ИД:
Рном = 2 Вт ; Uу =
30 В ;
Пном = 16000 об/мин ; Тм = 0,05 с ;
Мном = 18 ( 10?? Нм ; Jд = 1,4 (
10?? Нм ;
Мп = 34 ( 10?? Нм ; Uтр = 0,5
В .
Проверим этот двигатель на выполнение условия по перегрузке:
Мн +Jн(н 0,8 Нм + 0,3 НмсІ·0,7 рад/сІ iо = Jд(н = 1,4 ( 10?? Нм ·0,7 рад/сІ = 10300
Мн Jн 0,8 Нм 0,3НмсІ
Мтр = iо( + iо + Jд iо (н = 10300 ·0,9 + 10300 + 1,4 ( 10?? (
( НмсІ( 10300 ( 0,7 рад/сІ = 2,05 ( 10?? Нм
Проверка : Мтр 2,05( 10?? Нм
1. Мном = 18 ( 10?? Нм = 0,11
2. (тр = (н iо = 0,5 рад/с ( 10300 = 5150 рад/с
( пном 3,14 ( 16000
(ном = 30 = 30 =
1675 рад/с
(ном