Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Выбор исполнительного двигателя и редуктора следящей системы

2. Выбор чувствительного элемента

3. Выбор преобразовательного элемента

4. Выбор и расчет усилителя для следящей системы

5. Принципиальная схема следящей системы

6. Структурная схема системы

7. Логарифмические амплитудная и фазовые характеристики

Заключение

Список литературы

Введение

Следящие системы применяют в промышленности и военной технике для управления положением объектов с высокой точностью. С их помощью обеспечивается режим работы режущего инструмента станков, выполняется автоматическая перестановка валков прокатных станов, осуществляется управление работой исполнительных механизмов роботов и манипуляторов.

В военной технике следящий привод (СП) используется для разворота оптических приборов и телескопов, управления разворотом пусковых установок ракет, рулевых агрегатов летательных аппаратов. СП являются неотъемлемой частью вычислительных устройств, предназначенных для выполнения математических операций, в навигационных приборах.

Управляющее воздействие задается в виде угла поворота входного вала, формируется в виде напряжения, поступающего из запоминающего устройства.

Структурная схема типовой следящей системы с задающим воздействием угол поворота (рис. 1) включает двигатель (Дв), редуктор (Р), нагрузка (Н), усилительно-преобразовательное устройство (УПУ), выполняющее функцию усилителя мощности), предварительный усилитель (У), преобразователь (Пр) сигналов угол-напряжение, чувствительный элемент (ЧЭ), выполняющий роль измерителя угловых величин. На рис.1 Показана пара датчиков для дистанционной передачи угла от нагрузки к устройству управления.

Рис. 1. Структурная схема типовой следящей системы.

1. Выбор исполнительного двигателя и редуктора следящей системы

Тип двигателя определяется по каталогу, руководствуясь показателем требуемой мощности. Ориентировочное значение мощности двигателя производится по показателям статического момента нагрузки M_Н и угловой скорости вала нагрузки щ_0max в статическом (без ускорений) режиме работы в по формуле:

, (1)

где - в Вт; - в Нм; щ_0max - рад/с; коэффициент 1,2ч2,5 - запас мощности, необходимой для создания ускорений. Для данных задания = 30 Нм, щ_0max = _ii = 401,3 = 52 град / с = 0,91 рад / с, получаем

= (1,2-2,5)300,91 = 32,8 - 68,25 Вт.

Из табл. 1 выбираем двигатель серии СЛ. Расчётному значению удовлетворяет двигатель СЛ-361 (рис. 2).

Таблица 1.

Технические данные двигателей типа СЛ

Характеристики	Электродвигатель типа СЛ
	121	221	267	367	361	521	569	661
Номинальное напряжение, В	110	110	110	110	110	110	110	110
Полезная мощность Р, Вт	7,0	13,0	27	32	50	77	175	230
Скорость вращения n, об/мин.	5000	3600	4000	2500	3000	3000	3600	2400
Вращающий момент , Нсм	1,4	3,5	6,5	12,5	16,0	25,0	42,5	92,5
Ток якоря , А	0,14	0,35	0,8	0,9	0,55	1,1	2,2	2,6
Момент инерции ,	40	140	200	700	700	800	2500	3000
Сопротивление якоря , Ом	215	115	10	1,5	23,3	8,5	3,6	1,73
Пусковой момент , Нсм	4,0	10,5	11,5	22	29,8	30,2	48,5	115
Масса, кг	0,45	0,9	1,4	2,5	2,2	3,9	5,3	7

Рис. 2. Внешний вид двигателя типа СЛ

Проверка исполнительного двигателя на пригодность к работе в проектируемой следящей системе.

Для этого определим передаточное число редуктора, зная номинальную скорость вращения двигателя n и максимальную угловую скорость вала нагрузки _{0 max} для двигателя СЛ-361:

В следящих системах используют редукторы с цилиндрическими и коническими колесами, обладающие КПД = 0,9 0,95. Пусть коэффициентом полезного действия редуктора равен = 0,95.

Момент инерции редуктора, приведенный к валу исполнительного двигателя, зависит только лишь от первых четырех шестерен.

Определим момент инерции , зная размеры двигателя (рис. 3) и задавая диаметр и ширину первой шестерни, для стали плотность г = 7,8 , по формуле

 (2)

Рис. 3. Габаритные размеры двигателя СЛ серии

Таблица 2.

Габаритные размеры СЛ двигателей

Двигатель	d30, мм	l33, мм	d1, мм
СЛ 221 - 267	70	113	6
СЛ 361 - 367	85	146	7
СЛ 521 - 569	108	196	10
СЛ 661	130	234	10

Пусть = d₃₀ = 85 мм, b₁ = 20 мм (табл.2), тогда

Отношение оптимально при условии и

Запишем кинематическую схему части редуктора, определяющей момент инерции, для определения размеров шестерен в виде

, , ,

где - диаметр, а - ширина зубчатых колес.

Из табл. 3 выбираем отношение и соответствующие передаточные числа шестерен ,, и определяем приведенный момент инерции редуктора .

Таблица 3.

Передаточные числа шестерён

	8	12	14	16	20	24	28
	2,26	2,58	2,71	2,84	3,05	3,24	3,42
	3,54	4,65	5,16	5,63	6,55	7,4	8,2
	8,75	11,1	12,1	12,1	15,0	16,7	18,4

Пусть i₁₂=2,26, i₃₄ = 3,54, i₁₄ = 8, = 8,75, тогда J_p = 8,752,410^-6 = 2,110^-5 кгм², _0max = _i(_i)² = 401,3² = 67,6 = 1,18 рад / с².

Вычислим эквивалентный момент на валу двигателя по формуле:

Номинальный момент выбранного двигателя M_ВР = 0,16 Нм. Условием работоспособности выбранного двигателя является соотношение:

. (3)

Для двигателя СЛ-361 , условие пригодности не выполняется. В соответствии с рекомендациями выбираем двигатель с моментом близким к М_э. Это СЛ-361. Определим для него передаточное число редуктора:

Рассчитаем эквивалентный момент с новым передаточным числом редуктора

Номинальный момент двигателя CK-367 M_ВР = 0,125 Нм. Условием работоспособности выбранного двигателя является выполнение соотношения (3). Для двигателя СЛ-367 , т.е. условие пригодности выполняется.

Передаточная функция (ПФ) двигателей записывается отношением угла поворота вала _Д к напряжению питания U. В общем виде ПФ описывается интегрирующим и колебательным звеньями

, (4)

где k_Д - коэффициент передачи двигателя; Т_Д - электромеханическая постоянная двигателя; Т_Э - электромагнитная постоянная двигателя.

Электромагнитная постоянная времени на порядок меньше электромеханической, поэтому часто пользуются передаточной функцией вида:

. (5)

Элементы передаточной функции двигателя постоянного тока определим:

1) коэффициент передачи двигателя k_Д

,

где

где U_Н - номинальное напряжение двигателя; I_Я - номинальный ток якоря двигателя; r_Я - сопротивление обмотки якоря двигателя; n_Д - номинальная скорость вращения;

.

2) Определяем постоянные С_м и Т_Д

Передаточная функция двигателя СЛ-367 имеет вид

.

2. Выбор чувствительного элемента

Чувствительный элемент (ЧЭ) следящей системы по входному ₀ и выходному _i сигналам формирует сигнал ошибки замкнутой системы. В качестве измерителя углов могут использоваться потенциометрические и индукционные датчики. Точность потенциометрических датчиков (0,25…1), а индукционных (2…30)'. Для обеспечения заданной динамической точности _д = 0,4 град = 24', то выбираем датчики угла поворота индукционного типа.

В соответствие с методическими указаниями в качестве чувствительного элемента выбираем вращающийся трансформатор (ВТ).

Если вращающийся трансформатор используется в качестве измерительного элемента, то поворот ротора осуществляется посредством редукторного механизма высокой точности, который либо встраивается в корпус вращающегося трансформатора, либо монтируется отдельно от вращающегося трансформатора и механически соединяется с его валом. Если вращающийся трансформатор предназначен для работы в режиме поворота ротора в пределах определенного угла, то в качестве обмоток возбуждения и компенсационной используются обмотки статора, а в качестве вторичных -- обмотки ротора.

В отличие от трансформаторной системы на сельсинах система на вращающемся трансформаторе обеспечивает более высокую точность, что объясняется большей точностью вращающихся трансформаторов по сравнению с сельсинами. Однако мощность на выходе ВТ-приемника меньше мощности на выходе сельсина-приемника, поэтому для трансформаторных систем на вращающемся трансформаторе требуются усилители мощности с более высоким коэффициентом усиления. Промышленность изготовляет вращающиеся трансформаторы, предназначенные для включения в сеть переменного тока обычно частотой 400 и 2000 Гц.

Схема включения синусно-косинусного ВТ в следящей системе представлена на рис. 4. На рисунке применены обозначения: ВТ_Д - ВТ-датчик, ВТ_П - ВТ-приёмник.



Рис.4. Схема передачи угла устройству управления.

Тип ВТ выбираем из табл. 4 согласованным с напряжения питания ИД (равным 110 В). Воспользуемся ВТ-7 (рис. 5) с коэффициентом трансформации 0,53.

Таблица 4.

Основные технические данные вращающихся трансформаторов

Тип трансформатора	Режим работы	Частота, Гц	Коэффициент трансформации,	Напряжение питания, В	Rвых, Ом	Потребляемая мощность, Вт
ВТ-7	СКВТ СКВТ ЛВТ	400	0,53 0,96 0,4	110 110 110	1000 2000 500	0,5 0,3 1,1

Рис. 5. Вид вращающего трансформатора

Коэффициент передачи пары ВТ-7 при максимальном рассогласовании =90 равен:

Согласование ВТ-приемника с последующими элементами системы осуществим операционным усилителем (ОУ), имеющим большое входное сопротивление.

ОУ имеет следующими характеристиками:

- высокий коэффициент усиления по напряжению (в идеале стремится к бесконечности, К_U>?);

- большое входное сопротивление (в идеале стремится к бесконечности, R_вх>0);

- низкое выходное сопротивление (в идеале стремится к нулю, R_вых>0);

- если входное напряжение равно нулю, то выходное напряжение также равно нулю (U_вх=0 > U_вых=0);

- бесконечная полоса усиливаемых частот (f_в = ?).

Усилитель. Реализуем на операционном усилителе DA1 (см. принципиальную схему) типа К140УД12 (рис.6, 7). Параметры К140УД8: K_U = 5010³; U_{вых max} = 10 В; I_вх = 0.2 нА; U_{вх max} = 10 В; I_{вых max} = 20 мА; U_{и п} = 15 В. Номиналы резисторов ОУ выберем так, чтобы коэффициент передачи был равен единице , К_оу = 1.

Рис. 6. Операционный усилитель в металлическом корпусе



Рис.7. Схема включения усилителя

Выберем для VD1 и VD2 диод Д9В с параметрами: средний прямой ток диода: I_{пр, ср max} = 20 мА; повторяющееся импульсное обратное напряжение выпрямительного диода: U_{обр, и, п max} = 30 В; постоянное обратное напряжение диода: U_{обр max} = 30 В; максимально допустимая частота f_max = 40 МГц; постоянное прямое напряжение диода U_пр = 1 В; постоянный прямой ток диода I_пр = 10 мА.

Конденсатор С1 - развязывающий, выбирается из условия минимальных искажений сигнала ошибки

Если R1=10 кОм, тогда С1= 0,0012/10⁴ = 120 нФ.

3.Выбор преобразовательного элемента

На выходе ВТ переменный сигнал, частотой 400 Гц, модулированный сигналом ошибки. Для выделения сигнала ошибки необходимо использовать демодулятор. Выходное напряжение демодулятора пропорционально амплитуде сигнала ошибки, а его полярность определяется знаком сигнала ошибки. Схема демодулятора на ОУ с управляемым ключом на полевом транзисторе VT1 представлена на рис.8.

Коэффициент передачи демодулятора определяется в зависимости от состояния ключа VT1.



Рис. 8. Схема демодулятора на ОУ.

Если ключ Т1 замкнут, то коэффициент усиления по инвертирующему входу ОУ А1 определяется по формуле

.

Когда ключ Т1 разомкнут, коэффициент усиления ОУ по дифференциальному входу, т.е. по инвертирующему и неинвертирующему входам следующий:

Исходя из необходимости равенства усиления при двух состояниях ключа Т1, получаем равенство:

Тогда параметр определяется исходя из требуемого коэффициента усиления схемы по выражению . Выбираем = 2, получаем = 1. Тогда если R = 10 кОм, R = 20 кОм, R = 10 кОм, R1+R2 = 10 кОм, R1 = R2 = 5 кОм.



Транзистор Т1 - полевой n-канальный, для совместимости с ОУ с минимальным напряжением отсечки, например, КПС 104А. Его основные максимально допустимые параметры: постоянное напряжение затвор - исток, 30 В; постоянное напряжение затвор - сток, 30 В; постоянное напряжение сток - исток, 25 В; постоянная рассеиваемая мощность, мВт: 45. Напряжение отсечки, В: 0,2 … 1 В. Крутизна характеристики 0,35 мА / В. Опорное напряжение на затвор транзистора поступает через трансформатор Тр1, ограничительный резистор R = 3,3 кОм, ограничительный диод VD типа Д9В. Выходной сигнал сглаживается интегрирующим фильтром RC типа. Параметры фильтра определяются из условия

. (5)

Пусть R_ф = 5 кОм, f = 400 Гц, тогда

.

Выбираем конденсатор ёмкостью 810 нФ. Фильтр R9C2 на принципиальной схеме.

4. Выбор и расчет усилителя для следящей системы

Основное усиление сигнала рассогласования по напряжению и мощности до величины, достаточной для управления исполнительным двигателем выполняется УПУ. В зависимости от типа исполнительного двигателя (переменного или постоянного тока) в качестве усилителей мощности могут применяться транзисторные, магнитные, тиристорные усилители и схемы с широтно-импульсной модуляцией. В соответствии с заданием, предлагается использовать реверсивный широтно-импульсный преобразователь (ШИП).

Основой ШИП являются силовые транзисторные ключи (ТК). Ключевой режим позволяет выделять в нагрузке большую мощность по сравнению с активным режимом при той же мощности рассеяния на транзисторе.

Импульсное напряжение в нагрузке формируется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) сигнала управления (ошибки). Сформированный ШИМ сигнал является результатом сравнения на компараторе линейно изменяющегося опорного напряжения (“пилы”) U_оп и сигнала управления U_У. Частота “пилы” ограничена коммутационными возможностями силовых транзисторов и составляет от 2 до 5 кГц.

Функциональная схема ШИП представлена на рис. 9.

Рис. 9. Функциональная схема ШИП

Она содержит мост из четырех ключей ТК1-ТК4. В одну диагональ моста, включен якорь электродвигателя, к другой диагонали подключено напряжение питания Е = 1.1 U_я.

Транзисторные ключи ТК1 - ТК4 управляются однополярными импульсами U₁- U₂. Импульсы формирует компаратор К. Ширина импульсов Т определяется уровнем управляющего напряжения U_У, сравниваемого на компараторе с опорным пилообразным напряжением, формируемым генератором пилообразного напряжения (ГПН) с частотой переключения _оп=1/T.

В схеме реализован симметричный способ управления ШИП по цепи якоря. При этом все четыре транзисторных ключа находятся в состоянии переключения. Напряжение на якоре двигателя представляет собой знакопеременные импульсы, длительность которых регулируется входным сигналом U_У. Среднее напряжение U_я на выходе ШИП равно нулю при U_У = 0, при этом относительная продолжительность включения транзисторов схемы составляет ₀ = 0.5 Т / Т = 0.5; (0 1). Временные диаграммы работы ШИП приведены на рис. 10.

Рис.10. Временная диаграмма ШИП

Реверсирование в якоре двигателя происходит при смене знака управления U_У. Знак напряжений на якоре U_я в диаграмме (рис. 10) при реверсе двигателя изменится на противоположный.

Расчёт транзисторных ключей. Принципиальная схема транзисторных ключей, питающих двигатель постоянного тока показана на рис. 11. Кроме транзисторов схема включает диоды VD1-VD4, замыкающие цепь протекания тока при выключении транзисторов схемы.



Рис. 11. Принципиальная схема включения транзисторных ключей

Двигатель питается импульсными токами, поэтому току I_cp = I_я будет соответствовать импульсный ток.

.

Напряжение питания при коэффициенте полезного действия двигателя =0,7

.

Тогда транзисторы выбираются из условия

I_кmax > I_я, I_киmax > I_и, U_кэmax > U_пит. (6)

Таблица 5

Параметры транзисторов

Тип прибора	Струк-тура	Рк тах Вт	I К max А	U кэ max, В	h21Э min/max	frp. МГц	U кэнас max В
КТ822А-1	PNP	20	2,0	45	>25	3.0	0,6
КТ822Б-1		20	2,0	60	>25	3,0	0,6
КТ822В-1		20	2,0	100	>25	3,0	0,6

Из табл. 5 выбираем транзистор КТ822В-1 (рис. 12).



Рис. 12. Внешний вид КТ822В-1

Ограничительное сопротивление в цепи базы ключа равно

Диоды выбираем по току и обратному напряжению

I_прmax > I_я, I_приmax > I_и, U_обрmax > U_пит. (7)

Таблица 6

Параметры силовых диодов

Тип прибора	IПР max, А	IПРИ max, А	tИ МКС	I ОБР max, мкА	UОБР max, В	UОБРИ max, В	UПР max, В	IПР А	f, кГц	Т.°С
2Д203А- КД203М	10 10	100	5000	1500 1500	420 420	600 600	1.0 1,0	10 10	1,0 5	-60...+125 -60...+70
КД206А	10	100	100	700	400		1,2	1,0	1,0	-60...+125
КД206Б	10	100	100	700	500		1,2	1,0	1.0	-60...+ 125
КД206В	10	100	100	700	600		1,2	1,0	1,0	-60...+125
2Д210А КД210Г1	10 10	50	5000 5000	1500 1500		800 1000	1,0 1,0	10 10	1,0 1,0	-60...+ 125 -60... + 100
2Д213А 2Д213Г6	10 10	100 100	10000 10000	200 200	200 100	200 100	1,0 1,2	10 10	100 100	-60...+ 125 -60...+125

Из табл. 7 выбираем диод 2Д213А.

Генератор пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение получается на ёмкости С1 мультивибратора, выполненном на операционном усилителе DA1, компаратор реализован на DA3 (рис. 13).

система следящий редуктор двигатель

Рис. 13. Широтно-импульсный преобразователь.

Выбираем операционные усилители (ОУ) К140УД12 -многофункциональные операционные усилители с малым потреблением тока, с внутренней частотной коррекцией и защитой выхода от короткого замыкания. Типовая схема включения представлена на рис. 14. Напряжение питания ОУ может выбирать из интервала 3…18 В, максимальное выходное напряжение 1…10 В. Пусть U_max = 3 B, U_пит = 5 В.

Рис. 14. Схема включения К140УД12

Коэффициент передачи цепи положительной обратной связи DA1 в схеме рис. 8 равен

На основании можно выбрать параметры R1R2 цепи обратной связи

.

Пусть R2 = 10 кОм, тогда R1 = 4,92 кОм. Сопротивление R1 выбираем из ряда номинальных значений Е24 равным 5,1 кОм. Тогда постоянная времени времязадающей цепи пилообразного напряжения на частоте 10 кГц

Если выбрать R3 = 10 кОм, тогда

+

Значение С1 выбираем равным 7,5 мкФ.

Компаратор. Широкое распространение получила схема компаратора, охваченная положительной обратной связью по неинвертирующему входу резисторами R1R2, рис. 15. Схема известна также как триггер Шмидта или пороговое устройство.

Рис. 15. Схема компаратора

Уровни срабатывания триггера Шмитта при опорном равном нулю

U_{оп max} = R₁ / (R₁ + R₂) U_{вых max} = 0,310 = 3 В;

U_{оп min} = R₁ / (R₁ + R₂) U_{вых min} = 0,3(-10) = -3 В,

где U_{вых max} , U_{вых min} - уровни насыщения операционного усилителя, равные 10 В и 10 В соответственно. Резисторы в компараторе равны R1 = 5,1 кОм, R2 = 10 кОм.

Формирователь сигналов управления. Этот формирователь выполним в ключевом исполнении обеспечивая противофазность работы плеч транзисторных ключей. Принципиальная схема ключевого каскада представлена на рис.16.

Рис.16. Схема транзисторного ключа и его вольтамперная характеристика

Минимальному току ключа соответствует режим отсечки (транзистор заперт) - точка А. Минимальному падению напряжения на ключе - режим насыщения (транзистор открыт) - точка В.

Во время перехода из запертого состояния в открытое транзистор находится в активном режиме. Время нахождения транзистора в активном режиме главным образом и определяет его разогрев.

В режиме насыщения положительно смещенными оказываются два p-n-перехода U_БЭ и U_КБ (в отличие от активного режима, где U_БЭ > 0 и U_КБ < 0).

В этом режиме появляется новая составляющая в токе базы (от тока перехода коллектор-база). Для того чтобы потенциал коллектора был близок к потенциалу эмиттера, необходимо увеличивать ток базы. Это условие и определяет повышенный ток базы транзистора.

Условие существования режима насыщения транзистора:

На практике для обеспечения режима насыщения ток базы транзистора задают, исходя из условия , где - коллекторный ток, определяемый заданной нагрузкой; N = 10.

Резистор R_к выбираем исходя из обеспечения ключевого режима работы транзистора. Пусть U_пит = E_к = 15 В, U_вх = 10 В, U_вых 8 В. Управляющий импульс положительной полярности, подача импульса переводит транзистор в режим насыщения (открытое состояние). Нагрузкой каскада для создания противофазного напряжения является такой же транзисторный каскад. Отсюда следует, что в этом случае следует выбирать n-p-n транзистор, например, КТ814А (рис. 17), у которого I_кmax = 1,5 A, U_кэmax = 40 В, h_21э 40.

Рис. 17. Транзистор КТ814А.

Тогда

Резистор R_б - 240 Ом. Предполагая, что противофазно напряжение создаётся таким же транзистором. В этом случае открытое состояние этого транзистора вызывает закрытое состояние следующего каскада. Для обеспечения запертого состояния рассчитаем параметры следующего каскада

Выбираем 4,3 кОм. Пусть надёжное отпирание этого транзистора происходит при напряжении 5 В, тогда

Выбираем среднее значение 3,6 кОм. В этом случае коллекторная нагрузка каскада

Симметричный ШИМ для управления противоположным плечом моста комплектуется резисторами с такими же параметрами, но комплементарными транзисторами КТ815А (p-n-p типа).

Расчет постоянной времени широтно-импульсного преобразователя. При динамических расчетах широтно-импульсный преобразователь наиболее часто рассматривается как безынерционное звено с включенным на его входе апериодическим звеном с постоянной времени:

5. Принципиальная схема следящей системы

Полная принципиальная схема следящей системы представлена на рис.18. На схеме введены обозначения ВТ1, ВТ2 - вращающие трансформаторы, реализуют систему измерения угла поворота вала двигателя. Конструктивно ВТ2 совмещен с валом двигателя М, а ВТ1 задаёт угол поворота.

На операционных усилителях DA1, DA2, DA3 реализована первичная обработка сигнала ошибки: предварительное усиление, демодуляция, DA3 - буферный каскад с единичным усилением.



Рис. 18. Принципиальная схема следящей системы.

Выделенный сигнал управления поступает на компаратор DA6. На второй вход его поступает сигнал от задающего генератора на DA4. Пилообразное напряжение с конденсатора С3 поступает, на компаратор через инвертирующий усилитель DA5. Импульсы положительной полярности поступают на мост через транзисторные ключи VT3, VT5, а отрицательной полярности на VT2, VT4. Мостовая схема импульсного управления реализована на транзисторных ключах VT6 - VT9.

6. Структурная схема системы

После выбора и расчета всех элементов системы, составим ее структурную схему, рис. 19.

Рис. 19. Структура следящей системы

Полная передаточная функция следящей системы:

, где

Коэффициенты передачи k_У предварительного усилителя определяем по добротности системы по скорости:

,

где _{0 max} - скорость отработки, а _Д - заданная динамическая ошибка системы.

Передаточная функция системы равна

7. Логарифмические амплитудная и фазовые характеристики

Логарифмическая амплитудная характеристика (ЛАХ). Предварительные расчёты.

1. Определяем частоты среза

_ср1 = 1/Т_дв = 1 / 0,012 = 83,33 с^-1;

_ср2 = 1/Т_дв = 1 / 0,012 = 83,33 с^-12.

2. Откладываем их на частотной оси ЛАХ

3. Величина усиления на единичной частоте 20lgD = 20lg141,78 = 43 дБ.

4. Строим отдельные участки ЛАХ с учётом того, что имеем три последовательных динамических звена и каждое из них меняет наклон ЛАХ на -20 дБ/дек. Начальный наклон -20 дБ/дек. Конечный -60 дБ/дек.

Логарифмическая фазовая характеристика

1. Записываем выражение для ЛФХ

2. Рассчитываем значения (), задавая фиксированные частоты .

= 1, () = -1,58;

= 10, () = -1,7;

= 83,33, () = -2,42;

= 100, () = -2,53;

= 1000, () = -3,73;

= 1250, () = -3,86.

Рис. 20. ЛАХ и ЛФХ следящей системы

Заключение

В соответствии с заданием разработан проект следящей системы по углу поворота вала ротора. Для обеспечения заданной точности выбраны датчики угла индукционного типа на основе вращающихся трансформаторов.

Тип двигателя - двигатель постоянного тока с внешним возбуждением. Особенностью принципиальной схемы является реализация широтно-импульсного преобразователя в качестве усилителя мощности. Логика системы управления позволила реализовать мостовую схему управления двигателем, что позволило сократить ряд расчётов элементов принципиальной схемы.

Литература

1. Проектирование следящих систем малой мощности / В.А.Бескерский, В.Л. Орлов, Л.В. Полонская и др. - Л.: Госиздатсудпром, 1958.

2. Руководство по проектированию систем автоматического управления/ В.А. Бескерский, В.Ф. Власов, В.Н. Гомзин и др.-М.: Высш.шк., 1983.

3. Волков Н.И., Миловзоров В.П. Электромашинные устройства автоматики. - М.: Высш.шк.,1986.

4. Сабинин Ю.А. Электромашинные устройства автоматики. -Л. , Энергоатомиздат, 1988.

5. Писарев А.Л., Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями. - М.: Энергия, 1975.

6. Беркович Е.И., Ковалев В.Н., Ковалев Ф.И. Полупроводниковые выпрямители. - М.: Энергия, 1978.

7. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. - М.: Энергоатомиздат, 1988

Размещено на Allbest.ru

...