Система автоматического управления движением суппорта

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



 

 

Запишем передаточную функцию замкнутой системы с ПД-регулятором по задающему воздействию:

 

 

где: - добротность системы по скорости

В соответствии с критерием устойчивости Гурвица получим:

Откуда:

 

 

Если подобрать постоянную времени ПД-регулятора равной:

 

 

то получим условие устойчивости для достаточно больших значений:

Перейдем к уравнению в статике, положив р=0:

 

 

Последнее выражение показывает связь между погрешностью позиционирования ∆ХП и коэффициентом передачи датчика обратной связи по положению. Так, для обеспечения погрешности позиционирования не более ∆Хп требуется датчик обратной связи, коэффициент передачи (чувствительность) которого не менее:

 

 

Такое значение коэффициента передачи цепи обратной связи можно обеспечить, используя, например, фотооптический датчик. Исследуем связь коэффициента передачи ПД-регулятора с ошибкой слежения АХСл следящей системы.

Запишем соотношение для изображения ошибки в замкнутой системе с ПД-регулятором:

 

 

Это же выражение, приведенное к выводу системы, можно представить так:

 

 

или, разлагая в ряд по степеням р, получим:

 

 

Где Со, , С 2,коэффициенты ошибок, которые определяются путем деления полинома числителя на полином знаменателя в выражении (36.1):

 

 

Запишем выражение для оценки ошибки слежения:

 

 

Последнее неравенство представим в следующем виде:

 

 

 

Разрешая последнее неравенство определим область значений Do,, обеспечивающих заданную точность системы:

 

 

 

Для приведенных выше числовых значений определим:.

Таким образом выбор добротности по скорости порядка , дает при заданных скорости и ускорении ошибку слежения не более ∆Х.

 

 

4.1 Настройка на оптимальный переходный процесс

 

Перейдем к построению оптимального переходного процесса в следящей системе. Запишем характеристическое уравнение замкнутой системы:

Принимая во внимая соотношение , можно принебречь влиянием члена в характеристическом уравнении(42)

Тогда имеем:

 

где:

 

Настройка на технический оптимум имеет место при, т.е. при выполнении соотношения:

 

 

Преобразуя последнее выражение, получим:

 

 

 

 

Откуда находим условие настройки ПД-регулятора на технический оптимум

 

 

Рассчитаем переходный процесс в оптимизированной следящей системе.

Запишем передаточную функцию замкнутой системы с учетом условий настройки на оптимум:

 

 

 

Время регулирования-4.3 мс.

Перерегулирование-12%

Переходная функция определится как обратное преобразование Лапласа [2]:

 

 

Оценить по графику переходной функции перерегулирование системы о, и время регулирования tP. Частотными методами оценить запас устойчивости системы по амплитуде и фазе.

 

 

4.2 Пропорционально-интегральный регулятор (ПИ-регулятор)

 

.-(u(t))(e(t)),.">ПИ-регулятор - это параллельно соединенные П - и И- регуляторы. Выходной сигнал ПИ-регулятора ( u(t) ) зависит и от ошибки регулирования ( e(t) ), и от интеграла от этой ошибки.

 

1 - коэффициент усиления пропорциональной части,0 - коэффициент усиления интегральной части

Передаточная функция ПИ-регулятора: Wр(S)=K1+K0/S

Переходная характеристика: h(t)=K1+K0*t, t0

-), соединенные параллельно, то усилительные свойства ПИ-регулятора характеризуют два параметра:

) предел пропорциональности =1/K1 - величина, обратная K1 )">(см. П-регулятор )

) время изодрома Ти=1/K0 - величина, обратная K0 )">(см. И-регулятор )

Динамические характеристики ПИ-регулятора

 

 

,,.">В системе регулирования с ПИ-регулятором так же, как и в системе с И-регулятором , отсутствует статическая ошибка, но динамические характеристики лучше.

 

4.3 Контроллеры ОВЕН (ПЛК ОВЕН)

 

Компания ОВЕН уже более 15 лет производит широкий ряд приборов первичной автоматики - это различные регуляторы, индикаторы, измерители и другие приборы КИПиА. Чувствуя потребность рынка в недорогих контроллерах малого и среднего класса компания ОВЕН в 2005 году начала разработку свободно программируемых контроллеров. И с 2007 года начались продажи первых программируемых контроллеров ОВЕН.

На сегодняшний день компания ОВЕН производит широкую линейку малых и средних свободно программируемых контроллеров, а также контроллеров с жесткой логикой для целевых задач управления такими процессами как водо- и теплоснабжение, вентиляция и кондиционирование зданий.

Средства программирования ПЛК ОВЕН. Для программирования своих контроллеров компания ОВЕН предлагает систему CoDeSys, разработанной немецкой компанией 3S-Software. пропорциональный регулятор система токовый- вертикально интегрированный и объектно-ориентированный программный комплексе для разработки систем управления, диспетчеризации и учета. Компании ОВЕН и ИнСАТ являются партнерами и предлагают на рынке совместное программно-аппаратное решение - ПЛК ОВЕН, программируемые средствами MasterSCADA. Число работающих в среде MasterSCADA проектов на сегодняшний день составляет многие тысячи

">ПЛК 63 ОВЕН (ПЛК63)

ОВЕН ПЛК63 - это программируемый контроллер для простых задач автоматизации. Основные области применения - ЖКХ, ЦТП, ИТП, котельные, небольшие станки. Представляет собой удобную базу для создания законченных приборов.

Контроллер ОВЕН ПЛК63 имеет 8 универсальных аналоговых входов, 8 дискретных входов и 6 выходов. Выходы могут быть одного из трех типов: реле, аналоговый выход 4-20 мА или 0-10В. Для расширения числа выходов может использоваться модуль МР1.

Для программирования ПЛК63 используется CoDeSys.

">ПЛК 73 ОВЕН (ПЛК73)

ОВЕН ПЛК73 - полноценный программируемый контроллер, позволяющий автоматизировать небольшие объекты типа ЦТП, ИТП, котельные, небольшие станки. Контроллер ПЛК73 хорошо применять для создания ОЕМ решений.

ПЛК73 имеет до 2 дополнительных последовательных интерфейсов, 8 универсальных аналоговых входов, 8 дискретных входов и 8 выходов, 4 из которых могут быть аналоговыми. Выходы могут быть одного из четырех типов: релейный выход, транзисторный дискретный выход, аналоговый выход 4-20 мА или 0-10В. Для расширения числа выходов может использоваться модуль МР1 или другие модули ввода вывода, подключаемые по RS-485.

Для программирования ПЛК73 используется CoDeSys.

ПЛК 100 ОВЕН (ПЛК100)

ОВЕН ПЛК100 предназначен для систем управления малыми и средними объектами, а так же для создания систем диспетчеризации различных объектов в области промышленности и ЖКХ.

Контроллер имеет 8 дискретных входов и 6 релейных выходов или 12 транзисторных выходов, оснащен интерфейсами Ethernet, RS-232, RS-485, USB; Имеет два