Синтез системы автоматического регулирования скорости вращения диска

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



Министерство Образования Российской Федерации

Рязанская Государственная Радиотехническая Академия

Кафедра САПР вычислительных средств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

“Основы автоматики и системы автоматического управления ”

на тему:

Синтез системы автоматического регулирования скорости вращения диска

 

 

 

 

 

 

 

 

Рязань 2002

 

Содержание

 

Исходные данные

Введение

  1. Система автоматического регулирования скорости вращения диска
  2. Определение передаточных функций звеньев. Синтез САР

Заключение

Библиографический список

 

Исходные данные

 

min = 40 мм; mах = 120 мм; kат = 10-4 Н м с2.

 

ВариантV, м/сf, кбайт/секТя, сkтг, В с/рад68330010-410-3

Характеристики задающих (возмущающих) воздействий и требования к САР.

САРВ должна обеспечивать точность по линейной скорости vmax = 10 мм/c при показателе колебательности M = 1, 5.

 

Введение

 

В настоящее время оптические дисковые системы нашли множество применений. Возможность записи значительного объема информации и простота тиражирования делает оптический диск очень привлекательным. В сфере записи и хранения данных системы с прямой оптической записью информации стали штатными периферийными устройствами компьютеров.

Просто осуществляемое сканирование по плоской поверхности диска при считывании, обеспечивающее быстрый доступ к информации, важное качество таких систем. Дополнительным достоинством оптических дисков является отсутствие физического контакта между считывающей головкой и несущем информацию слоем, так как считывание осуществляется пучком света, сфокусированным на этом слое. Защитный прозрачный слой, покрывающий носитель информации, предохраняет мелкие детали от повреждений и затеняющих частичек.

Как и в обычной граммофонной записи, информация расположена по спирали, которая называется дорожкой. Дорожка представляет собой спиральный прерывистый пунктир из меток записи. Метки являются маленькими областями, имеющими оптический контраст с окружающей их зеркальной поверхностью, например черные элементы в виде черточек или продолговатые углубления (питы) на поверхности. Оптическая считывающая головка, которая в данном случае заменяет механическую иглу граммофона, преобразует изменения отражения в электрический сигнал. Для этого объектив головки фокусирует лазерный луч в маленькое пятно на дорожке и направляет луч, отраженный от диска, на фотоприемник. Таким образом, сигнал с фотоприемника модулируется во времени в соответствии с метками на дорожке вращающегося диска.

Высокая плотность в записи информации достигается с помощью оптических средств, которые представляют собой оптический сканирующий микроскоп со средним увеличением. Предел плотности записи обусловлен дифракцией света, которая определяет минимальный диаметр пятна в фокальной плоскости. Размер пятна пропорционален длине волны света λ, излучаемого полупроводниковым лазером. Для используемых в настоящее время лазеров это составляет 109 - 1011 бит на диск.

В настоящее время оптические дисковые системы снабжены пятью системами автоматизированного регулирования, а именно:

  1. Вращения диска (САРВ);
  2. Тангенциального слежения (САРТ);
  3. Радиального слежения за дорожкой (САРД);
  4. Радиального перемещения каретки (САРРП);
  5. Вертикального слежения за фокусировкой (САРФ).

 

1. Система автоматического регулирования скорости вращения диска

 

В оптических дисковых системах считывание информации с компакт-диска производится с постоянной скоростью. Для этого необходимо поддерживать линейную скорость диска в точке под считывающим пятном постоянной. Поскольку при сканировании диска радиус (расстояние от считывающего пятна до центра вращаемого диска) меняется, угловая скорость вращения является функцией радиуса

 

= =(p),

 

где - угол поворота диска;

- радиус.

Дорожка на диске имеет вид непрерывной спирали, раскручивающейся от центра диска с постоянным шагом q между соседними дорожками. Уравнение такой спирали в полярной системе координат имеет вид

 

= a, (1)

 

где а некоторое положительное число, которое в нашем случае определяется выражением a=q/(2), показывающим, что при изменении угла на 2, радиус изменяется на q.

Поскольку точка по спирали перемещается с постоянной линейной скоростью V, то должно выполняться равенство

 

V==const .(2)

 

Тогда, дифференцируя (1) и подставляя в (2), получим

 

.(3)

 

Интегрируя дифференциальное уравнение (3) при начальных условиях t0 и 0 будем иметь

 

2=(t-t0)+02

 

Тогда закон изменения во времени при чтении информации

 

=,(4)

 

а угловой скорости

 

==. (5)

 

Выражение (5) можно использовать для формирования задающего воздействия, поступающего на вход следящей системы по скорости. Измеряя текущее значение угловой скорости вращения диска и сравнивая его с задающим воздействием, получим ошибку регулирования. Она, после усиления и коррекции, подается на двигатель привода диска, который изменяет угловую скорость своего вращения, приводя ошибку к нулю.

Однако, для создания такой системы потребуется дополнительное уст

s