WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:   || 2 | 3 |

«3642 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання розрахункової роботи з дисципліни «Теорія автоматичного керування» для студентів спеціальностей 6.05050301 «Металорізальні верстати та системи», ...»

-- [ Страница 1 ] --

Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет

3642 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання розрахункової роботи

з дисципліни

«Теорія автоматичного керування»

для студентів спеціальностей

6.05050301 «Металорізальні верстати та системи»,

6.05050302 «Інструментальне виробництво»

денної та заочної форм навчання

Суми

Сумський державний університет

Методичні вказівки до виконання розрахункової роботи з

дисципліни «Теорія автоматичного керування» / укладач

А. В. Євтухов. – Суми : Сумський державний університет, 2013.

– 41 с.

Кафедра технології машинобудування, верстатів та інструментів У методичних вказівках використані матеріали Ю. В. Петракова [1] Мета розрахункової роботи (РР) – поглиблення і закріплення теоретичних знань із курсу «Теорія автоматичного керування» (ТАК), ознайомлення з методикою розрахунку систем автоматичного керування (САК) технологічним обладнанням.

1 Зміст і обсяг розрахункової роботи Завданням РР є визначення основних характеристик і показників якості заданої САК за її математичною моделлю.

Варіант завдання (вид САК і вихідні параметри елементів САК) викладач встановлює індивідуально за кожним студентом.

РР оформлюють як розрахунково-пояснювальну записку на аркушах формату А4 із наведенням необхідних таблиць, схем, графіків та розрахункових залежностей. Розрахунки за формулами подають у такій послідовності: вихідна формула, формула із числовими значеннями заданих змінних, результат.

Порядок виконання розрахунку:

1) побудова функціональної схеми заданої САК.

Визначення вхідних керуючих впливів, вихідних величин (цілей керування) і збурювальних впливів;

2) визначення передатних функцій усіх елементів САК.

Виділення типових динамічних елементів [1, 2];

3) визначення виду з’єднання елементів, побудова структурної схеми САК та її спрощення [1, 2];

4) побудова частотних характеристик та оцінка сталості САК засобами Matlab/Simulink [3, 4] (за необхідності – корекція параметрів або структури САК із метою досягнення її сталості);

5) побудова структурної схеми скоригованої системи (якщо корекція відбулася);

6) побудова перехідної характеристики САК засобами Matlab/Simulink [3, 4] за заданим входом-виходом;

7) розрахунок та аналіз критеріїв якості САК за її перехідною характеристикою [1, 2]. Висновки.

Розрахункова робота повинна містити:

1) вихідну схему та параметри заданої САК. Стислий опис призначення і принципу дії САК;

2) функціональну схему САК з описом функцій кожного елемента;

3) виведення передатних функцій усіх елементів САК.

Визначення виду типових динамічних елементів;

4) структурну схему вихідної САК. Визначення еквівалентної передатної функції системи;

5)результати оцінки сталості САК за її частотними характеристиками, структурну схему скоригованої системи (у разі необхідності);

6) перехідну характеристику САК за заданим входомвиходом;

7) розрахунок та аналіз критеріїв якості САК за її перехідною характеристикою. Висновки.

2 Варіанти індивідуальних завдань

2.1 Система автоматичного керування поперечним супортом токарного верстата із ЧПК Токарний верстат із ЧПК призначений для обробки різноманітних фасонних поверхонь деталей типу тіл обертання.

Точність і продуктивність верстатів із ЧПК значною мірою залежить від точності і швидкодії приводів подачі формоутворювальних рухів. Для підвищення точності обробки застосовують замкнені САК приводами таких рухів.

Привід (рис. 2.1) складається із високомоментного двигуна 1 постійного струму, з’єднаного муфтою із ходовим гвинтом кулькової гвинтової пари переміщення поперечного супорта верстата. На валу двигуна 1 розміщений вимірювальний пристрій 4 кута повороту. Двигун живиться від тиристорного або транзисторного перетворювача 5, яким керують, і становить разом із ним комплектний електропривід.

Рисунок 2.1 – САК приводом поперечного супорта при точінні

Деталь 6 встановлено в патрон 7 верстата і обточується різцем 8, закріпленим у револьверній головці 9 поперечного супорта 3 верстата.

Принцип роботи САК. Сигнал, що виробляється системою ЧПК, через цифро-аналоговий перетворювач (на рис. 2.1 не показаний) у вигляді напруги Uз надходить на вхід порівнювального пристрою (ПП) 10. На другий вхід ПП надходить сигнал Uо вимірювального пристрою 4 кута повороту.

Напруга U помилки впливає на перетворювач 5, яким керують, і двигун 1 обертається в напрямку зменшення помилки.

Поперечний супорт 3 разом із різцем 8 переміщується, формуючи на деталі заданий профіль згідно з програмою пристрою ЧПК.

Таким чином, за вихідну величину заданої системи (ціль керування) необхідно взяти точність формоутворення профілю в процесі різання, що визначається фактичною глибиною різання.

Тому як об’єкт керування, в систему треба ввести процес різання в замкненій пружній системі верстата.

Вихідні дані щодо розрахунку САК наведені у табл. 2.1.

–  –  –

Примітка

Для усіх варіантів взяти:

1) крок гвинтової пари hг.п = 8 мм;

2) поздовжню (контурну) подачу S0 = 0,23 мм/об;

3) коефіцієнти і показники ступенів у силовій залежності:

Ср = 3000, хр = 0,9, ур = 0,75, np = (-0,3).

2.2 Система автоматичного керування поздовжньою подачею при точінні САК призначена для стабілізації або керування силою різання при точінні шляхом регулювання поздовжньою подачею.

На точність обробки при точінні (як і при інших видах обробки) значний вплив має сила різання, зокрема, її радіальна складова Ру. Унаслідок випадкових коливань припуску, твердості заготовки, затуплення різця та інших факторів сила різання під час точіння є величиною непостійною, що призводить до модифікації пружних деформацій технологічної системи верстата і утворення похибки обробки. Значно підвищити точність токарної обробки можна за рахунок стабілізації сили різання.

Крім того, при обробці нежорстких деталей без люнета для усунення похибки, спричиненої пружними деформаціями, необхідно регулювати силу різання за певним законом залежно від засобів закріплення деталі і координат обробки.

Схема системи показана на рис. 2.2. Деталь 1 встановлена в патроні 2 та задньому центрі 3 токарного верстата, різець 4 закріплений у пристрої 5, що виконує функції перетворювача сили різання (прикладом такого пристрою може бути тензометричний динамометр УДМ-600). Цей перетворювач через електронний підсилювач 6 підключений до входу порівнювального пристрою 7. Рух подачі супорт 8 отримує через ходовий вал 9, коробку 10 від регульованого двигуна постійного струму 11. Для живлення двигуна 1 використовується підсилювач-перетворювач 12.

Рисунок 2.2 – САК поздовжньою подачею при точінні Принцип роботи САК.

На вхід порівнювального пристрою (ПП) 7 подають сигнал Uз, який відповідає необхідному значенню сили різання у певному масштабі. На інший вхід ПП надходить сигнал Uо, що виробляється перетворювачем сили різання 5 і підсилювачем 6. Цей сигнал є пропорційним фактичному значенню сили різання. Помилка U = Uз – Uо надходить на вхід підсилювача-перетворювача 12, який виробляє напругу живлення двигуна 11, що визначає, нарешті, величину поздовжньої подачі так, щоб звести помилку до мінімуму. Таким чином, САК шляхом керування задавальною подачею при точінні здійснює стабілізацію сили різання за заданим рівнем. Як об’єкт керування до САК входить процес різання в замкненій технологічній системі верстата.

Вихідні дані щодо розрахунку САК наведені у табл. 2.2.

–  –  –

Увага! Парні варіанти – побудувати перехідну характеристику САК за керуючим впливом Uз, непарні – за збуренням Нз.

2.3 Система автоматичного керування поперечною подачею при врізному шліфуванні При врізному шліфуванні необхідно забезпечити керування процесом за рахунок регулювання врізної подачі так, щоб на всіх етапах циклу шліфування фактична швидкість зняття припуску не перевищувала допустимої. На етапі врізання допустима швидкість зняття припуску обмежується потужністю привода головного руху, допустимим рівнем вібрацій, розмірною стійкістю шліфувального круга.

Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


На завершальній стадії циклу допустима швидкість зняття припуску обмежується допустимою глибиною дефектного шару, необхідними шорсткістю поверхні деталі, точністю обробки. Отже, для реалізації оптимального циклу врізного шліфування необхідно керувати врізною подачею за певним законом. Для цього сучасні шліфувальні верстати оснащуються пристроями ЧПК із системою автоматичного керування поперечною (врізною) подачею.

До складу САК (див. рис. 2.3) входить двигун 1 постійного струму, що кінематично з’єднаний через редуктор 2 із ходовим гвинтом 3 шліфувальної бабки 4. Для вимірювання фактичної швидкості зняття припуску використовується пристрій активного контролю безперервної дії, наприклад, індуктивний вимірювальний пристрій 5, підключений до диференціюючого підсилювача 6. Живлення двигуна 1 здійснюється підсилювачем-перетворювачем 7 (комплектний електропривід, що керується). Деталь 8 встановлюється в центрах шліфувального верстата і приводиться в обертання від привода передньої бабки 9.

Принцип роботи САК. Із пристрою ЧПК врізної подачі шліфувального верстата через цифро-аналоговий перетворювач (на рис. 2.3 не показаний) напруга Uз, яка відповідає в певному масштабі значенню потрібної швидкості зняття припуску, надходить на порівнювальний пристрій (ПП) 10. Відзначимо, що при постійній ширині шліфування швидкість зняття припуску пропорційна врізній подачі. На інший вхід ПП надходить сигнал від диференціюючого підсилювача 6 у вигляді напруги Uо, пропорційної фактичній швидкості зняття припуску.

Рисунок 2.3 – САК врізною подачею при шліфуванні Це забезпечується тим, що сигнал від індуктивного вимірювального пристрою 5, пропорційний фактичній глибині різання, при його диференціюванні відповідає фактичній швидкості зняття припуску.

Далі сигнал помилки U через вхід підсилювача-перетворювача 7, що керується, впливає на двигун

1. У результаті двигун 1 передає шліфувальній бабці 4 врізну подачу, що забезпечує швидкість зняття припуску, яка вимагається певним алгоритмом керування.

Вихідні дані щодо розрахунку САК наведені у табл. 2.3.

–  –  –

Врізна подача Vв перетворюється на фактичну швидкість зняття припуску Vф в ході реалізації багатопрохідного процесу різання у замкненій технологічній системі верстата. Як правило для математичного опису такого процесу необхідно використати елемент запізнення, із часом запізнення, що дорівнює часу одного оберту деталі.

Проте з великим ступенем наближення цей процес спрощено можна описати передатною функцією, що відповідає аперіодичному елементу 1-го порядку:

–  –  –

Таким чином, при моделюванні процесу шліфування в математичній моделі його можна подати зазначеним елементом.

Однак треба зауважити, що в цьому випадку всі високочастотні складові реального процесу будуть загублені.

2.4 Система автоматичного керування поворотом робочого органа промислового робота Промисловий робот є автоматичним пристроєм, який має принципову універсальність (багатофункціональність) щодо механічних дій та алгоритмів взаємодії із зовнішнім середовищем, аж до прояву штучного інтелекту.

Робот функціонує без особистої участі людини і залежно від виконуваних функцій повинен забезпечувати точність, швидкодію і оперативне переналагодження, які потрібні гнучкому виробництву. Тому основним видом приводів виконавчих механізмів промислових роботів є замкнені гідравлічні, електромеханічні або електрогідравлічні системи.

САК (див. рис. 2.4) поворотом робочого органу 1 робота (наприклад, зварювального робота) складається з гідравлічного двигуна 2, гідравлічного підсилювача 3 і електричної частини.

Функції гідравлічного підсилювача 3 виконує чотирикромковий золотник, із плунжером якого взаємодіє шестірня 4, що зачіплюється із шестірнею 5 гідравлічного двигуна 2.

Електродвигун 6, яким керують, виконує функції пристрою, який задає, і живиться від підсилювача 7. Його вал зв’язаний із гвинтом, що складають з шестірнею 4 гвинтову пару. До складу САК входять також перетворювач (вимірювальний пристрій) кута 8 і порівнювальний пристрій (ПП) 9.

Під час роботи САК на вхід ПП надходить сигнал у вигляді напруги Uз, що виробляється пристроєм керування за командою від ЕОМ. Порівнювальний пристрій 9 виробляє сигнал помилки U = Uз – Uо, де Uо – напруга перетворювача кута 8, пропорційна фактичному куту повороту робочого стану 1. Сигнал помилки через підсилювач 7 викликає поворот вала двигуна 6. У вихідному стані гідравлічний підсилювач 3 знаходиться у нейтральному положенні і гідравлічний двигун 2 не обертається.

Рисунок 2.4 – САК поворотом робочого органа робота Поворот вихідного вала двигуна 6 викликає зсув шестірні 4 у вертикальному напрямку, а оскільки вона зв’язана із шестірнею 5, то в цей момент часу вона не обертається.

Шестірня 4 переміщує шток золотника 3 від нейтрального положення. Гідравлічний двигун 2 починає обертатися, повертаючи робочий орган 1, шестірню 5 і вал перетворювача кута 8. Поворот шестірні 5 викликає обертання шестірні 4 і переміщення її разом із підпружиненим плунжером золотника 3 по гвинту двигуна 6 у бік відновлення рівноваги. Таким чином здійснюється місцевий зворотний зв’язок через зубчасте зачеплення коліс 4 і 5.

Крім того, поворот перетворювача 8 викликає зміну напруги Uо так, що помилка на виході порівнювального пристрою зменшується. Так функціонує головний зворотний зв’язок усієї системи. У результаті робочий орган 1 буде повертатися до того часу, поки не займе потрібне положення відповідно до заданого сигналу.

Вихідні дані щодо розрахунку САК наведені у табл. 2.4.

–  –  –

Примітка Для усіх варіантів коефіцієнт передачі редуктора від гідравлічного двигуна до робочого органа брати таким, що дорівнює 0,25, коефіцієнт передачі від робочого органа до вимірювального пристрою кута – 4.

2.5 Система автоматичного керування розміром виробу при безцентровому шліфуванні Безцентрово-шліфувальний верстат (див. рис. 2.5) складається із шліфувальної бабки зі шліфувальним кругом 1, рухомої бабки 2 з ведучим кругом 3, привода подачі, що складається з електродвигуна 4, редуктора 5 і гвинтової пари 6.



Pages:   || 2 | 3 |
Похожие работы:

«Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. Вип. 47. 2013 експериментального зразка двомасової вібраційної машини з інерційним збуренням практично повністю узгоджуються з теоретичними залежностями коливань, побудованими з використанням математичної моделі у вигляді автономної системи трьох диференціальних рівнянь руху.1. Назаренко И.И. Высокоэффективные вибротрамбовочные машины. – К.: Вища шк., 1982. – 200 с. 2. Назаренко І.І., Туманська О.В. Машини і устаткування...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ КОБИЛЬСЬКА ОЛЕНА БОРИСІВНА УДК 517.946.9 НЕЛОКАЛЬНІ ТА КРАЙОВІ ЗАДАЧІ ДЛЯ РІВНЯННЯ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ У МЕТАЛУРГІЇ 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Харків – 2011 Дисертацією є рукопис. Робота виконана на кафедрі інформатики і вищої математики Кременчуцького національного...»

«Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет Інститут машинобудування та транспорту Кафедра технології підвищення зносостійкості «ЗАТВЕРДЖУЮ» Директор ІнМТ проф. Ю.А. Бурєнніков Протокол №_ засідання Вченої ради ІнМТ від _ 2014 р. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Основи вимірювань та випробувань» для студентів спеціальностей 7.05050403, 8.05050403 – Відновлення та підвищення зносостійкості деталей і конструкцій всіх форм...»

«Лiтопис унiверситету: події і факти (1986 2007) У лютому на основі факультету хімічного машинобудування і окремих кафедр інших факультетів створено УНПО «Агропром». На першому етапі діяльності цієї організації була розробка кормозберігающих технологій. У квітні на базі інституту відбулася республіканська науково-методична конференція «Активізація пізнавальної діяльності студентів в процесі навчання у вузі». Проводилася 43-а студентська науково-технічна конференція, учасниками якої сталі 7105...»

«Міністерство освіти і науки України НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ” В.М. Доля ТЕХНОЛОГІЯ ОБРОБКИ ТИПОВИХ ДЕТАЛЕЙ Конспект лекцій ХАРКІВ 2003 Міністерство освіти і науки України НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ” Спеціальність: 7.090. В.М. Доля ТЕХНОЛОГІЯ ОБРОБКИ ТИПОВИХ ДЕТАЛЕЙ Конспект лекцій Затверджено редакційно-видавничою радою університету, протокол № 2 від 14.05.2003 р. Харків НТУ „ХПІ” 2003 2 УДК...»

«УДК330.322.014.6 С.П. Барановська Національний університет “Львівська політехніка ПЛАНУВАННЯ РОЗВИТКУ ІННОВАЦІЙНИХ СТРУКТУР У МАШИНОБУДІВНІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ © Барановська С.П., 2008 Запропонована матриця стратегій розвитку інноваційних структур, враховуючи очікувані результати діяльності та бар’єри розвитку. Показано способи вибору та реалізації стратегії розвитку відповідно до потенціалу внутрішнього середовища інноваційної структури та зовнішніх факторів впливу. Розроблено пропозиції щодо...»

«ПРОЕКТУВАННЯ ТА ВИРОБНИЦТВО ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН Литі заготовки Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет Ж. П. Дусанюк, О. П. Шиліна, С. В. Репінський, С. В. Дусанюк ПРОЕКТУВАННЯ ТА ВИРОБНИЦТВО ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН Литі заготовки Навчальний посібник Вінниця ВНТУ УДК 621(075) ББК 34.61я73 П79 Автори: Ж. П. Дусанюк, О. П. Шиліна, С. В. Репінський, С. В. Дусанюк Рекомендовано до видання Вченою радою Вінницького національного технічного університету...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» А.I. ГРАБЧЕНКО, В.Л. ДОБРОСКОК СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ МАТЕРІАЛІЗАЦІЇ КОМП'ЮТЕРНИХ МОДЕЛЕЙ Навчальний посібник Харків – 2009 УДК 004.94:621 ББК 34.5:32.973 Г-75 Публікацію навчального посібника здійснено за фінансової підтримки Європейської Комісії в рамках виконання проекту за програмою ТЕМ ПУС Навчання українських інженерів комп’ютерному промисловому проектуванню (дизайну) Дане видання...»

«УДК 378.1:37 © Мосієнко Г.М. ПРОФЕСІЙНА ОРІЄНТАЦІЯ КУРСУ “ЕЛЕКТРОТЕХНІКА” ДЛЯ МАЙБУТНІХ ІНЖЕНЕРІВ МАШИНОБУДІВНИХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ Постановка проблеми. Сучасний період розвитку суспільства характеризується високими темпами науково-технічного прогресу, ускладненням техніки, появою принципово нових прогресивних технологій, необхідністю виготовлення продукції на світовому рівні якості. Існуюча система підготовки спеціалістів вимушена постійно вирішувати все нові й нові проблеми, які виникають у...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЗАТВЕРДЖУЮ Ректор_С.В.Іванов (Підпис) «»_2014 р. ТЕХНОЛОГІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ до вивчення дисципліни та виконання контрольної роботи для студентів напряму підготовки 6.050503 «Машинобудування» денної та заочної форм навчання Всі цитати, цифровий та фактичний СХВАЛЕНО матеріал, бібліографічні відомості на засіданні кафедри машин і перевірені. Написання одиниць апаратів харчових...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»