Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Российской Федерации по связи и информатизации

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики

Кафедра «Радиосвяси, радиовещаний и телевидиния»

Курсовая работа по курсу

«Основы теории управления»

Студент группы УИ-21

Томбу Г.И.

Руководитель

Тяжев А.И.

Номер зачетной книжки 120371

Самара, 2014г.

Содержание

• Введение
• Часть 1
• Выполнение курсовой работы
• Расчетная часть курсовой работы
• Функциональные схемы КЗ и МОС
• Билинейное Z - преобразование
• Часть 2
• Схематический чертеж фигуры
• Структурная схема алгоритма изготовления шахматных фигур
• Разработка программ обработки основания, предварительной обработки и чистовой обработки фигур
• Вывод
• Список использованной литературы

Введение

Основы теории управления - одна из дисциплин, образующих науку об управлении.

Эта наука в последние годы распространила свое влияние не только на системы управления технического характера (станки, роботы, самонаводящиеся ракеты, беспилотные самолеты, космические аппараты), но и на объекты производственного, экономического, биологического и социального характера.

Теория управления сформировалась из основ теории регулирования в первую очередь механическими, а затем электрическими объектами.

Две тысячи лет назад арабы снабдили поплавковым регулятором водяные часы. Точность хода часов повысилась за счет постоянства давления воды.

В 1675 году Гюйгенс встроил в часы маятниковый регулятор хода.

В 1765 году Ползунов в Барнауле применил поплавковый регулятор питания котла паровой машины.

В 1784 году Джеймс Уайт получил патент на центробежный регулятор скорости паровой машины.

Вскоре появились регуляторы с воздействием по производной братьев Симменсов, по нагрузке инженера Понселе, сервомоторы с жесткой обратной связью инженера Фарко, регуляторы с гибкой ОС, импульсные регуляторы, вибрационные электрические регуляторы и т.д.

Все эти практические новшества побуждали к проведению теоретических исследований. Вначале в теоретических исследованиях рассматривались лишь идеальные безынерционные регуляторы, затем стали учитываться их динамические свойства, но без учета инерционности объектов управления.

Серьезным прорывом в науке об управлении стали три работы:

- работа Джона Максвелла «О регуляторах» (1866 г.),

- две работы Вышнеградского «Об общей теории регуляторов» (1876г.) и «О регуляторах прямого действия» (1877 г.).

В этих работах авторы осуществили системный подход к проблеме, рассмотрев регулятор и объект управления как единую динамическую систему. Они перешли к исследованию малых колебаний в системе, впервые применили линеаризацию сложных нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих системы регулирования, дав тем самым общий методологический подход к исследованию самых различных по конструкции и принципам действия системам автоматического регулирования (САР).

По предложению Максвелла Раус разработал алгоритм для оценки устойчивости САР по расположению корней характеристического уравнения на комплексной плоскости. Несколько позже Гурвиц вывел критерий устойчивости по детерминантам характеристического уравнения, что позволило определять устойчивость без решения уравнений высокого порядка.

Крупный вклад в теорию автоматического регулирования внес Н.Е. Жуковский, - автор труда «О прочности движения». Этот труд является классическим для самолетостроителей.

В 20-ом веке теория автоматического регулирования формируется как общая дисциплина благодаря работам Толле (1905 г.), Тома (1914 г.), Штейна, Кулебакина (1926 г.), Лебедева, Боголюбова (1932 г.), Найквиста (1932 г.), Корнилова, Щегляева (1933 г.), Вознесенского (1922 - 1949 гг.), Михайлова (1938 г.), Боде (1946 г.) и других ученых.

Одно из важных направлений исследования устойчивости в нелинейных системах автоматического регулирования (САР) развивалось в работах Ляпунова (1896 г.), Лурье (1944 - 1951 гг.), Летова (1955 г.), Постникова (1944 г.), Айзермана (1949 г.), Попова (1959 г.).

Переходные процессы в САР с использованием фазовых пространств исследовались в работах Андронова (1930 - 1940 гг.), Емельянова (1960 г.).

Импульсные и релейные САР глубоко и всесторонне исследованы в работах Цыпкина. Цикл этих работ был удостоен Ленинской премии в 1960 г.

В последние годы область науки о теории управления внедрилась в биологические объекты, экономические и даже социальные системы. Широкое развитие получила отрасль науки об управлении, базирующаяся на применении в качестве регуляторов и решающих устройств современных ЭВМ и новейших программных продуктов. Благодаря ЭВМ появилась теория оптимального управления по различным критериям оптимальности (работы Понтрягина, Красовского, Винера, Калмана и др.).

Теория автоматического управления в области радиотехники сформировалась в науку под названием «Радиоавтоматика».

В сложных системах типа живых организмов, организационных человеко-машинных экономических и социальных системах законы динамики не являются основными и определяющими само управление, но их влияние существенно, поэтому отказ от их учета приводит к неверным результатам, крупным экономическим потерям, авариям, социальным взрывам и катастрофам.

Весьма характерные в этом плане вопросы промышленной динамики рассмотрены в работе Дж. Форрестера «Индустриальная динамика» (1976 г.). Перевод на русский «Основы кибернетики предприятия».

В настоящее время создаются сложные телекоммуникационные сети и сети ЭВМ для управления крупномасштабными системами. В ракетных войсках стратегического назначения, в войсках ПВО, в МВД, в банковских структурах, у энергетиков, у железнодорожников, в почтовой связи такие сети создаются или уже созданы.

В таких сложных системах роль ЭВМ, сетей взаимодействия и программ управления с помощью ЭВМ приобретает первостепенную роль.

слежение электромагнитный токарный программный

Задание на курсовую работу

Часть 1

1. Рассчитать параметры системы осуществления автоматического слежения антенны за объектом, перемещающимся в пространстве и излучающим электромагнитные волны;

Структурная схема:

Рисунок 1. Структурная схема САУ

Структурная схема САУ представлена на рисунке 1, где:

- РПУ - радиоприёмное устройство,

- ФД - фазовый детектор,

- КЗ - корректирующее устройство,

- УМ - усилитель мощности,

- ЭД - электродвигатель,

- А - антенна с узкой диаграммой направленности,

- МОС - местная обратная связь,

- X=цц - азимут цели (объекта),

- Y=ца - азимут главного лепестка антенны,

- е=x-y - ошибка слежения.

2. Надо определить тип и параметры корректирующего звена и местной обратной связи, обеспечивающие качественные показатели систем, численные значения которых определяются предпоследней N1=7 и последней N0=1 цифрой зачетной книжки.

Исходные данные:

1) Полоса пропускания замкнутой системы:

2) Показатель колебательности:

при N0-нечётное

3) Ошибки слежения системы:

a) По положению

b) По скорости

c) По ускорению

при значениях I и II производных изменения азимута во времени

^°/с, где - скорость отклонения объекта,

^°/с²,

Где

- ускорение отклонения объекта;

4) Параметры исходной части слежения

;

3. После расчётов КЗ и МОС необходимо составить их функциональные схемы с указанием значений сопротивлений, ёмкости и коэффициентов усиления. Проверить запас устойчивости системы по фазе, усилению и определить фактический показатель колебательной системы Mф.

4. Используя билинейное Z - преобразование рассчитать системные функции цифровых прототипов КЗ И МОС и составить их структурные схемы для реализации на ЭВМ.

Часть 2

Разработать алгоритм и программу управления для токарного станка с ЧПУ для изготовления шахматных фигур, параметры которых определяются предпоследней N1=7 и последней N0=1 цифрой зачетной книжки.

Тип и габариты фигуры выбираются из таблицы:

N0	Тип фигуры	Высота, мм	Диаметр основания, мм
		N1 - чет.	N1 - нечет.	N1 - чет.	N1 - нечет.
0;1	пешка	50	40	20	18
2;3	ладья	60	50	25	20
4;5	слон	70	60	25	20
6;7	ферзь	80	70	30	25
8;9	король	90	80	30	25

Примечание: Заготовка цилиндрической формы из дерева липы, с длиной 1.400 мм и диаметром 32 мм.

Структурная схема токарного станка с числовым программным управлением

На платформе 1 (Пл. 1) укреплены резцы Р1, Р2, Р3. Она может перемещаться в пространстве с заданной скоростью и поворачиваться вокруг оси по часовой и против часовой стрелки на заданный угол. Платформы 2 и 3 служат для зажима заготовки с торцов и могут перемещаться влево и вправо вдоль оси х от патрона до стопоров 2 и 3 соответственно.

Патрон может зажимать и разжимать заготовку и вращать её вокруг оси x по часовой и против часовой стрелки с заданной угловой скоростью.

Платформы и патрон приводятся в движение исполнительными механизмами, состоящими из электродвигателей с редукторами в виде шестерёнчатых или червячных передач. Шестерёнчатые передачи позволяют изменять скорость вращения, а червячные передачи преобразуют вращательное движение в поступательное.

Датчики совместно с измерительным контроллерами контролируют пространственные координаты платформ, направление и скорость вращения патрона, а также угол поворота Пл. 1, усилия при зажатии заготовки патроном и Пл. 2 и Пл. 3 и передают эти данные в цифровых кодах в управляющую ЭВМ.

Выполнение курсовой работы

Расчетная часть курсовой работы

Теория:

Передаточная функция

Передаточной функцией системы называется отношение изображения по Лапласу выходного сигнала к изображению по Лапласу входного сигнала, т.е.:

Инерционное звено

В инерционном или апериодическом звене выходной сигнал связан с входным соотношением

,

откуда

Y(p) = k X(p) - p T Y(p) ,

где Т - постоянная времени звена.

Передаточная функция инерционного звена:

_.

Если в схеме на рис.1 вместо R₂ конденсатор С, а вместо R₁ включить резистор R (рис.1), то в соответствии с приведенными на рис.1 обозначениями получим

Рис. 1. Схема инерционного звена:

u = u₁ + u₂ , u₁ = i R ,

.

Тогда

U(p) = U₁(p) + U₂(p) = I(p) R + I(p) .

По определению

W(p) = .

После сокращения числителя и знаменателя на рС получим

W(p) = ,

где Т = RC - постоянная времени.

Интегратор

В интеграторе выходной сигнал связан с входным соотношением:

,

откуда

где

,

Т_И - постоянная времени интегратора.

Передаточная функция интегратора:

.

Корректирующее звено с отставанием по фазе

Схема корректирующего звена с отставанием по фазе приведена на рис. 1. Сигналом u₂(t) в этом звене является напряжение на цепи R₂ С.

По определению

,

где

.

С учетом

Имеем

.

Удобнее это выражение представить в виде:

,

Где

Т = R₂ C, .

Рис. 2. Схема корректирующего звена с отставанием по фазе:

Дифференцирующая цепь

Схема дифференцирующей цепи приведена ниже. Изображение по Лапласу напряжений на элементах схемы

U_С(p) = Z_С(p) I(p),

тогда с учетом (4.4) получим:

По определению

.

Умножив числитель и знаменатель на рС, получим:

,

где T = RC - постоянная времени RC-цепи.

Этой передаточной функции соответствует дифференциальное уравнение, следующее из соотношения:

,

откуда

.

Здесь

y(t)=u_R(t) , x(t)=u(t).

АЧХ и ФЧХ

Амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) называется зависимость модуля ККП от частоты

Фазочастотной характеристикой (ФЧХ) называется зависимость аргумента ККП от частоты

Логарифмические АЧХ и ФЧХ

Логарифмическая АЧХ (ЛАЧХ) определяется выражением

При этом по оси абсцисс в линейном масштабе откладывается не частота , а логарифм частоты. Чаще всего используются логарифмы по основанию 2, log₂ или по основанию 10, lg. В первом случае шкала называется октавной, а во втором случае декадной.

Логарифмическая ФЧХ (ЛФЧХ) строится так: по оси ординат откладывается значение (), а по оси абсцисс в линейном масштабе откладывается логарифм частот log₂ или lg.

Решение:

Так как в исходную часть схемы следящей системы входят четыре инерционных звена и интегратор, а гарантированно-устойчивой замкнутая система будет только при двух инерционных звеньях, поэтому дополнительно понадобится два корректирующих звена. Для упрощения расчетов возьмём эти звенья с одинаковыми параметрами, передаточная функция которых имеет вид:

необходимо определить kкз, T1 и T2.

С учетом корректирующих звеньев передаточная функция разомкнутой системы имеет вид:

Коэффициенты ошибок по положению, скорости и ускорению равны:

При н =1 имеем:

,

Где где b1 - коэффициент при первой степени p знаменателя Wp; d1 - коэффициент при первой степени p числителя Wp.



Проверим выполнение условия:

Следовательно: k=77.7

19.4

Получим первое уравнение из системы 2-х уравнений, решив которую найдем T₁ и T₂

Второе соотношение определим из ЛАЧХ разомкнутой системы. Сначала определим запас устойчивости по фазе:

Затем найдем частоту среза разомкнутой системы:

Проверяем условие:

Если это условие выполняется, то до частоты среза ЛАЧХ разомкнутой системы будет определятся только интегратором и двумя корректирующими звеньями с отставанием по фазе.

Рисунок 3. ЛАЧХ разомкнутой САУ.

До частоты щ1 ЛАЧХ системы определяется только интегратором:

1)

На участке:

2)

На участке ():

3) ,

т.к. =0, то после подстановки первого и третьего выражения во второе получим:

/ 20

=> .

Первое корректирующее звено включим после ФД. В его состав включим усилитель с коэффициентом k_кз. Схема корректирующего звена имеет вид:

Рисунок 4. Схема корректирующего звена

Необходимо рассчитать параметры этой схемы:

В этой формуле неизвестным является R, поэтому полагаем R = 1 ч 5 кОм. Выбираем R = 1 кОм.

Отсюда,

Решаем систему уравнений:

,

где С задаём в пределах от 10 до 10000 мкФ. Выбираем С=1000мкФ. Отсюда R1 и R2, равны:

Второе корректирующее звено включим по схеме с местной обратной связью охватывающей звенья с нестабильными параметрами: усилитель мощности, электродвигатель и антенна. Такое включение повысит стабильность параметров охваченных обратной связью.

Передаточная функция МОС определяется по формуле:

где Wкз2 - передаточная функция второго корректирующего звена без усилителя, W2 - передаточная функция звеньев охваченных обратной связью.

Поскольку, частота среза меньше частоты сопряжения, то можно пренебречь слагаемыми:

Подставим в исходную формулу и получим:



отсюда

Передаточная функция тахогенератора:

Он должен преобразовать механический сигнал поворота антенны в электрический. Это реализуется с помощью дифференцирующей цепи:

Схема МОС реализуется последовательным соединением тахогенератора, дифференцирующей цепи с постоянной времени

T2 = R2 C и усилителя с передаточной функцией:

Определим параметры схемы МОС:

Передаточная функция МОС равна:

,

тогда получаем:

.

Из этого уравнения выражаем kус:

Полагаем, что Rм = R, тогда:

,

отсюда

Фактические запасы устойчивости системы по амплитуде и фазе по точным ЛАЧХ и ЛФЧХ. Точное выражение для ЛФЧХ разомкнутой системы выглядит следующим образом:

2 корректирующих звена РПУ, УР, УМ

Графическое представление ЛФЧХ:

Полагаем, что два корректирующих звена включены последовательно (поскольку МОС была эквивалентно пересчитана).

Точное выражение для ЛАЧХ представляется в следующем виде:

Графическое представление ЛАЧХ:



Графическое представление ЛАЧХ и ЛФЧХ:

Определим частоту на которой ?р равняется -р:

Тогда

Определим частоту на которой ?р равняется нулю:

Тогда

Запас устойчивости по фазе определяется след. образом:

Запас устойчивости по усилению определяется:

Показатели колебательности (фактический) определяется:

Функциональные схемы КЗ и МОС

Функциональная схема корректирующего звена (КЗ)



Функциональная схема местной обратной связи (МОС)

Билинейное Z - преобразование

Теория:

Стандартное и билинейное Z - преобразование

Также, как от дифференциальных уравнений можно перейти к разностным уравнениям, от передаточных функций аналоговых систем W(p) можно перейти к системным функциям W(z).

Этот переход можно сделать двумя способами:

· с помощью стандартного Z - преобразования,

· с помощью билинейного Z - преобразования.

При использовании стандартного Z - преобразования переход от W(p) к W(z) осуществляется заменой

, т.е.

(1)

Обратный переход делается по правилу

 . (2)

Указанные переходы следуют из прямого

z = e^pT

и обратного

выражений, связывающих ДПЛ и Z - преобразования.

Переход от W(p) к W(z) с помощью стандартного Z - преобразования обеспечивает высокую точность, но в результате вместо дробно-рациональных функций получаются выражения с трансцендентыми функциями, что очень неудобно для выполнения различных математических операций над ними.

От указанного недостатка свободен переход от W(p) к W(z) и обратно с помощью билинейного Z - преобразования. Это преобразование приближенное, но при этом сохраняются дробно-рациональные функции в выражениях W(p) и W(z).

При билинейном Z - преобразовании используется разложение в степенной ряд функции

.

Ограничившись первым членом ряда, получим

. (3)

Обозначим

,

откуда

.

Тогда (3) перепишем в виде

.

Т.к. z = epT , то ln z = pT.

Приравняем правые части и получим приближенную линейную связь между p и z

(4)

Из (4) следует обратная связь между z и p

. (5)

Тогда переход от W(p) к W(z) с помощью билинейного Z- преобразования осуществляется по формуле

. (6)

Обратный переход от W(z) до W(p) осуществляется по формуле

. (7)

В результате переходов от W(p) к W(z) и обратно по (6) и (7) сохраняется дробно-рациональный вид функций, причем степень функций не изменяется.

Основные теоремы Z - преобразования

1. Линейность. Если

y(n) = a₁x₁(n) + a₂x₂(n) + ,

то Y(z) = a₁X₁(z) + a₂X₂(z) +

2. Смещение во времени. Если

н(т) = ч(ть)б то Н(я) = Ч(я)я^ью

3. Разность дискретных функций.

Если (n) = x(n) - x(n-1),

то .

Аналогия: если

то Y(p) = pX(p), p(1-z^-1).

4. Сумма дискретных функций. Если

то

Аналогия: если

то

5. Свертка двух дискретных функций.

Если

то Y(z)=X(z)H(z)

6. Предельные соотношения:

Z - преобразование для корректирующего звена:

Произведём замену

, где T_Д - время дискретизации

, где F_Д - частота дискретизации

Fд=2.2 F_в = 40,98726114649682

F_в =1.5 Fп=18,63057324840764

Fп= Wп/2 =12,4203821656051

Tд=0,0243978243978244

Получим

Произведём замену:

b0=Ккз*(1+2*T2/Tд)/ (1+2*T1/Tд)

b1= Ккз*(1-2*T2/Tд)/ (1+2*T1/Tд)

a1= (1-2 T1/ Tд)/ (1+2 T1/ Tд)

b0= 15,911

b1= - 15,8

a1= -0,994

В результате получим уравнение:

по определению

В результате имеем:

Этому выражению соответствует следующая схема цифрового звена первого порядка:



Z- преобразование для МОС:

Проделав аналогичные преобразования для

получим:

,

Где

A1= 0,005

A2=- 0,99

Этому выражению соответствует следующая схема цифрового звена второго порядка:



Схема цифрового прототипа МОС

Часть 2

Схематический чертеж фигуры

Структурная схема алгоритма изготовления шахматных фигур

Описание:

Блок 1: Установка заготовки в патрон (в ручную).

Блок 2: Зажим заготовки патроном и платформой 3, замена резца.

Блок 3: Программа обработки основания фигуры.

Блок 4: Зажим заготовки платформой 2 и замена резца.

Блок 5: Программа предварительной обработки фигуры.

Блок 6: Программа чистовой обработки фигуры и её обрезка.

Блок 7: Разжим заготовки.

Блок 8: Продвижение заготовки платформой 3 и зажим ее патроном.

Блок 9: Условие выхода из цикла. Да, если заготовка закончилась, в противном случае - нет.

Разработка программ обработки основания, предварительной обработки и чистовой обработки фигур

Теория:

Алгоритмические языки программирования

Общие сведения

Роботы, манипуляторы и станки с числовым программным управлением (ЧПУ) являются частными случаями цифровых систем управления.

Для описания процессов обработки деталей на станках с ЧПУ, для программирования работы роботов - манипуляторов применяются алгоритмические языки специального назначения.

Эти языки обеспечивают формально - словесный способ описания процесса обработки.

Написанная на этих языках управляющая программа состоит из последовательности операторов и разрабатывается по следующим этапам:

1. На чертеже детали указывается система координат.

2. Каждому геометрическому объекту (точке, прямой, окружности, контуру, поверхности) ставится в соответствии номер.

3. С помощью макрокоманд рассчитываются координаты движения обрабатывающих инструментов или других объектов.

4. На основе рассчитанных координат задается последовательность технологических команд обработки.

Последняя процедура обычно программируется совместно с технологами, так как процесс обработки должен удовлетворять определенным требованиям технологического процесса.

Операторы определения геометрических объектов

Ниже перечислены основные операторы этой группы.

Операторы определения точки:

1) p_m = p_j - совпадает с точкой p_j.

2) p_m = x₀, y₀ - имеет декартовы координаты x₀,y₀.

3) p_m = c_j - находится в центре окружности j.

4) p_m = l_j , l_k - находится на пересечение прямых j, k.

5) p_m = p_j , dx₀, dy₀ - смещена от точки j на dx₀ и dy₀.

6) p_m = p_j, ip_k - расположена симметрично точке j относительно точки k.

7) p_m = p_{j ,}il_k - расположена симметрично точке j относительно прямой k.

8) p_m = r_0, u₀ - в полярных координатах r₀,u₀ относительно центра координат.

9) p_m = p_j , r₀, u₀ - в полярных координатах r₀,u₀ относительно точки j.

и т.д. всего 16 разновидностей операторов.

Операторы определения прямой:

1) l_m = l_j - совпадает с прямой.

2) l_m = x₀, y₀ - отсекает по осям координат отрезки x₀, y₀.

3) l_m = p_j , x_0, y₀ - то же с центром координат в точке j.

4) l_m = p_j , p_k - проходит через точки j и k.

5) l_m = y₀ - параллельна оси x на расстоянии y₀.

6) l_m = x₀ - параллельна оси y на расстоянии x₀.

7) l_m = p_j , l_k - параллельна прямой k, проходящую через точку j и т. д.

Всего 18 разновидностей операторов.

Операторы определения окружности :

1) c_m = c_j - совпадает с окружностью j.

2) c_m = x₀, y₀, r₀ - имеет центр с координатами x₀, y₀ , радиус r_0.

3) c_m = x₀, y₀, r₀ - имеет центр в точке j, радиус r_0.

4) c_m = c_j , dx₀, dy₀ - центр смещен на dx₀, dy₀.

5) c_m = c_j , r₀ - центр совпадает с окружностью c_j , радиус r₀.

6) c_m = p_j , p_k - центр в точке j, точка k на окружности.

7) c_m = p_j , l_k - центр в точке j, касается с прямой k.

8) c_m = p_j , p_k , p_n - проходит по трем известным точкам и т.д.

Всего 18 разновидностей операторов.

Операторы движения инструмента вдоль линии

Операторы движения инструмента вдоль линии в общем виде можно представить следующим образом:

m_i = < спецификация движения >,

где i - индекс, характеризующий движение объекта (платформы, резца, фрезы, механической руки и т.д.)

При i = 0 осуществляется быстрое перемещение объекта в заданную точку по кратчайшему пути - по прямой. Это движение еще называется позиционированием.

При i = 1 осуществляется перемещение инструмента по прямой с заданной скоростью.

При i = 2 осуществляется движение инструмента по заданной дуге окружности по часовой стрелке.

При i = 3 осуществляется движение инструмента по заданной дуге окружности против часовой стрелки.

Вспомогательные операторы

К вспомогательным относятся операторы, которые задают параметры обрабатывающих инструментов, особенности генерации кодов движения инструментов, точку начала движения, а также параметры черновой и чистовой обработки поверхности деталей.

Приведем некоторые примеры вспомогательных операторов:

% GENER (k) - этот оператор задает генерацию кодов движения инструмента в абсолютных координатах при k = 0 или в приращениях координат при k = 1.

% CUTTER (d) - этот оператор задает диаметр фрезы d в мм для фрезерных станков или расстояние от центра платформы до конца резца для токарного СЧПУ.

% FROM (p, z) - этот оператор задает точку начала движения инструмента, где p - номер точки, соответствующей центру платформы с координатами (x, y), на которой крепится резец , z - исходная координата z (высота подъема) резца или оси вращения фрезы. Для токарных станков обычно z = 0.

% THICK (t) - этот оператор задает припуск на чистовую обработку поверхности после черновой , где t - величина припуска в мм.

Вспомогательные операторы находятся обычно в начале программы или макрокоманды.

Разработка программы обработки основания фигуры

Выполним схематичный чертеж основания фигуры:



Точка p₁ имеет координаты х = 0 и у = 0.

Точка p₅ - координаты центра окружности с радиусом r₀.

Точка p₃ имеет координаты (0,-9) , а точка p₄ имеет координаты (0,-16).

Определим радиус окружности и координаты точки p₅, для этого воспользуемся теоремой Пифагора:

r₀² = (-9)² + (r₀ - 2)² = 81 + r₀² - 4 r₀ + 4

4 r₀ = 85

r₀ = 21.25,

соответственно, точка p₅ имеет координаты (-19.25, 0).

Тогда программа для обработки основания фигуры будет иметь следующий вид:

<Программа обработки основания фигуры>

% GENER (0); ввод информации о геометрических объектах

p₁ = x 0, y 0

p₂ = x 2, y 0

p₃ = x 0, y -9

p₄ = x 0, y -16

p₅ = x -19.25, y 0

p₆ координаты точки начального положения платформы 1

p₆ = x - 200, y - 300

с₁ = p₅ , r 21.25

обработка основания фигуры

% CUTTER (100)

% FROM (6, 100)

m₀ = p₁

m₁ = p₂

m₂ = p₂ , c₁ , p₃

m₁ = p₄

возврат платформы 1 в точку p₆

M99

Разработка программы предварительной обработки поверхности фигуры

Выполним схематичный чертеж, предназначенный для предварительной обработки фигуры:



<Программа предварительной обработки поверхности фигуры>

% GENER (0)

ввод информации о геометрических объектах

p₁ = x 0, y -16

p₂ = x 0, y -9

p₃ = x 42, y -9

p₄ = x 42, y -16

p₅ = x 8, y -6

p₆ = x 42, y -6

p₇ координаты точки начального положения платформы 1

p₇ = x -200, y -300

черновая обработка фигуры

% CUTTER (100)

% FROM (7, 100)

m₀ = p₁

m₁ = p₂

m₁ = p₃

m₀ = p₄

m₀ = p₂

m₁ = p₅

m₁ = p₆

возврат платформы 1 в точку p₇

M99

Разработка программы чистовой обработки поверхности фигуры

Выполним схематичный чертеж, для чистовой обработки фигуры:

<Программа чистовой обработки поверхности фигуры>

% GENER (0)

ввод информации о геометрических объектах

p₁ = x 0, y -9

p₂ = x 8, y -6

p₃ = x 15, y -10

p₄ = x 16, y -2

p₅ = x 25, y -2

p₆ = x 26, y -5

p₇ = x 27, y -5

p₈ = x 28, y -5

p₉ = x 29, y -2

p₁₀ = x 34, y -2

p₁₁ = x 37, y -2

p₁₂ = x 40, y -2

p₁₃ = x 42, y -2

p₁₄ = x 42, y 0

c₁ = p₃ , r 8

c₂ = p₇ , r 1

c₃ = p₁₁ , r 3

p₁₅ координаты точки начального положения платформы 1

p₁₅ = x -200, y -300

чистовая обработка и обрезка фигуры

% CUTTER (100)

% FROM (15, 100)

m₀ = p₁

m₁ = p₂

m₂ = p₂ , с₁ , p₄

m₁ = p₅

m₁ = p₆

m₃ = p₆ , c₂ , p₈

m₁ = p₉

m₁ = p₁₀

m₃ = p₁₀ , c₃ , p₁₂

m₁ = p₁₃

обрезка фигуры

m₁ = p₁₄

возврат платформы 1 в точку p₁₅

M99

Вывод

В первой части курсовой работы были рассчитаны параметры системы автоматического управления (САУ), осуществляющей автоматическое слежение за объектом, перемещающемся в пространстве и излучающего электромагнитные волны.

Во второй части разработан алгоритм и программа управления для станка с ЧПУ для изготовления шахматной фигуры.

Список использованной литературы

1. Тяжев А.И. Основы теории управления и радиоавтоматика. Учебное пособие. - М.: Радио и связь, 1999. - 188 с.: ил.

2. Конспект лекции по предмету «ОТУ и РА».

Размещено на Allbest.ru

...