Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "Теория и практика создания компьютеризированных электроприводных систем для высоких технологий″, страница 12

На основе заданных технологических режимов пуска, останова и рабочего функционирования станка необходимо выполнить математические описания, расчеты и исследования на ПК системы управления станком с учетом упругих свойств электроприводов и бумажного полотна, а также изменяющихся в процессе перемотки параметров механической части системы. Механические части электроприводов от электродвигателей до валов следует рассматривать как двухмассовые механические системы. При расчете систем использовать [1], [5], [6].

Механическая модель станка с учетом упругих свойств электроприводов и натянутого неподвижного полотна показана на рис. 6.2, а. В модели не учитываются малые инерционные массы ВВ и Н. Все параметры системы приведены к вращательным движениям и механизмам станка. При движении полотна кроме внутреннего демпфирования проявляется скоростное демпфирование и усилие натяжения  определяется из формулы

; ,

где  - относительное удлинение полотна,  - оператор дифференцирования.

Рис. 6.2

Более подробно математические описания даны в [1] и в [5]. С учетом того, что на раскате применяются ″короткие″ кинематические передачи или они вообще отсутствуют, упругими деформациями в приводе 1 можно пренебречь. Механическая модель для этого случая с учетом обратных связей по натяжению  и частоте вращения  вала В1 показана на рис. 6.2, б. Расчет собственных частот колебаний механической системы можно выполнить на ПК аналогично тому, как это делалось в работе 1. 

Предварительную оценку значений частот колебаний получают из приближенных формул, которые могут быть записаны при условии, что .

Структурная схема системы управления станком показана на рис. 6.3.

 

Исходными данными к выполнению лабораторной работы являются: данные станка, комплектных электроприводов и датчиков; параметры упругих свойств полотна и механической части приводов; режимы работы станка; характеристики управляющих и возмущающих воздействий.

6.2. Порядок выполнения работы

          1. Ознакомиться с техническими описаниями комплектных электроприводов, датчиков и средств УВК.

          2. Составить математические описания процесса управления линейной скоростью движения полотна и его натяжением с учетом упругих свойств приводов и бумажного полотна.

          3. Выбрать и рассчитать регуляторы сепаратных систем управления.

          4. Подготовить данные для исследования системы на ПК.

          5. Провести исследование системы управления в режиме рабочего функционирования для заданных начальных значений переменных с учетом изменяющихся параметров в процессе перемотки. Определить изменяющиеся параметры регуляторов (составляющие векторов  и ) и их значения, при которых обеспечивается стабилизация динамических характеристик системы управления.

          6. Провести исследование взаимного влияния сепаратных систем управления и при существенном проявлении этого влияния устранить его, изменяя настройки регуляторов.