Синтез системы автоматического регулирования радиального перемещения каретки

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



- электромеханическая постоянная времени

 

(14)

 

где М0 - пусковой момент при номинальном напряжении U=Uном;

- постоянная времени якорной цепи (электромагнитная постоянная времени)

Тя=.(15)

 

Угол поворота двигателя может быть найден из формулы (11) интегрированием угловой скорости, что эквивалентно делению правой части (11) на оператор р:

 

=.(16)

 

Поскольку в рассматриваемой системе двигатель используется без редуктора, работая практически в заторможенном режиме с минимальными скоростями вращения, он превращается в датчик момента. Поэтому вращающий момент М может быть найден из уравнения (10), поскольку в установившемся режиме М=Мн , а 0, то

 

М=Смiя= (17)

 

В установившемся режиме (при р=0) получаем зависимость

 

М=k2U ,

 

где k2= - коэффициент передачи двигателя по моменту.

Получим передаточную функцию звена (из уравнения (17)):

 

W дв =;

где k дв= k2=5/1,5*2=1.7 Н/мм,

Т дв = Т я=10-4 с,

W дв =

При питании цепи якоря двигателя от усилителя мощности с выходным сопротивлением rвых, в вышеприведенных формулах нужно везде вместо rя использовать сумму (rя + rвых).

Момент М на валу двигателя с помощью шкива преобразуется в пару сил, результирующая F которых действует на каретку, приводя ее в движение по направляющим. При этом, поскольку используется два двигателя

 

F=,(18)

 

где r радиус шкива.

Движение каретки по координате х описывается уравнением:

 

 

где - коэффициент сил вязкого трения,

или в операторной форме:

 

p(T1 p + 1)x = kF,

 

где T1 = ;

k = .

 

Получим передаточную функцию звена:

Wоб =;

 

где k = = с/г,

Т об = T1 = = =33 с,

Wоб =.

В процессе длительного считывания диска положение каретки регулируется таким образом, чтобы САРД работала в основном вблизи своего нейтрального (нулевого) положения. Для этого требуется сигнал положения, несущий информацию об отклонении головки от нулевого положения.При пружинной подвеске головки для получения сигнала положения каретки могут быть использованы низкочастотные составляющие сигнала, подаваемого на ЛЭД. Если головка подвешена свободно, то требуется отдельный датчик положения (датчик отклонения головки относительно каретки). В любом случае, этот сигнал после усиления и коррекции подается на электродвигатель, выдавая перемещение каретки в нужном направлении. Скорость изменения этого сигнала невелика, поэтому требуемая точность регулирования может быть получена при полосе регулирования в несколько Гц. На быстрые перемещения головки относительно каретки при работе САРД, САРРП в силу ограниченности полосы регулирования должна реагировать как можно меньше.Для реализации быстрого доступа при поиске информации используется так называемый режим перескока. В этом режиме каретка передвигается в необходимое место с помощью импульса перескока, который подается на вход усилителя мощности и далее на двигатели. В первой половине действия этого импульса каретка разгоняется с максимальным ускорением, а во второй тормозится. Длительность импульса зависит от ускорения и длины перескока и определяется выражением t=z,

где q расстояние между центрами дорожек;

n число дорожек, на которое необходимо переместить каретку;

ускорение, реализуемое применяемым двигателем.

Это перемещение осуществляется при разомкнутой обратной связи. Затем, с помощью датчика положения, измеряется остаточная ошибка положения каретки, и при необходимости каретка перемещается в заданное положение с помощью системы управления с обратной связью. Во время движения каретки головка остается в нейтральном положении (САРД не работает), а после остановки каретки САРД начинает выполнять свои функции по поиску дорожки. В результате и появляется управляющий сигнал для уточнения положения каретки для САРРП. Функциональная схема САРРП приведена на рис.16.

 

Диск

 

Импульс перескока

Головка считывания

 

 

 

Каретка

УП Двига-

Усилитель тель Х

мощности

 

 

Датчик положения

Корректи-

рующее Усилитель

устройство

 

Рис.16. Функциональная схема САРРП.

 

Устройство переключения УП в режиме перескока на вход усилителя мощности подает сигнал с устройства, формирующего импульс перескока, а в режиме регулирования с датчика положения головки относительно каретки.

 

Структурная схема САРРП

 

 

g UумFx

 

 

Передаточная функция датчика положения имеет вид:

 

Wдп(S) = kдп

 

Определим передаточную функцию разомкнутой системы:

 

W(S) = Wдп (S) * Wдв(S) * Wоб(S)

 

W(S) =

k1 = 8,5

Tдв = 10-4

Tоб = 33

 

Синтез САР

 

При синтезе надо исходить из того, что объект регулирования неизменная часть, а синтезу подлежат корректирующее устройство и регулятор изменяемая часть системы.

Полученная выше система является неустойчивой. Поэтому необходимо произвести расчет корректирующего устройства, используя частотный метод синтеза, основанный на построении же

s