Выбор исполнительного двигателя. Расчет основных параметров редуктора. Аппроксимация механической характеристики, страница 7

Рис. 19. Фазовые и логарифмические амплитудные характеристики.

На графике:

- красным цветом показан желаемый процесс;

- зеленым – располагаемый;

- синим – откорректированной системы.

Из графика видно, насколько устойчивой получилась система – ее устойчивость тем выше, чем выше относительно линии 180⁰ лежит ЛФХ системы на частоте среза. ЛФХ не откорректированной системы на 70⁰ ниже границы устойчивости,  в то время как ЛФХ откорректированной системы на 60⁰ выше этой границы.

8.5. Техническая реализация корректирующего устройства.

Передаточная функция корректирующего звена имеет следующий вид:

Представим эту функцию в виде последовательного включения элементарных звеньев:

, где,

.

Передаточная функция W_КУ1 может быть реализована в виде схемы на рис.20.

Рис.20. Принципиальная схема передаточной функции W_КУ1.

Передаточная функция W_КУ2 может быть реализована в виде схемы на рис.21.

Рис.21. Принципиальная схема передаточной функции W_КУ2.

Окончательно получаем принципиальную схему, показанную на рис.22.

Рис.22. Принципиальная схема передаточной функции W_КУ

Значения емкостей конденсаторов и сопротивления резисторов получаем из следующих соотношений:

Поскольку число уравнений меньше числа неизвестных, то нужно задать значения емкостей конденсаторов С₁, С₂, С₃  не превышающими 20мкФ, так как неполярные емкости большего номинала будут иметь существенные массогабаритные показатели.

При расчетах следует учитывать, что получаемые номиналы резисторов должны лежать в диапазоне от 1 кОм до 1 Мом.

Применение иных значений сопротивлений будет подчеркивать неидеальность характеристик операционного усилителя.

Принимаем С₁ = 1мкФ, С₂ = 10мкФ, С₃ = 1мкФ.

Тогда R₁ = 3,3кОм, R₂ = 56,7кОм, R₃ = 10кОм, R₄ = 40кОм, R₆ =3,3кОм,

R₇ =56,7кОм, R₈ =10,5кОм R_5, R₉ = 3кОм – добавочные сопротивления.

Для проверки правильности полученных значений резисторов вычисляем:

Это значение приближенно  соответствует значению к_к(∞), определенному по ЛАХ корректирующего устройства.

9. Вывод.

Согласно техническому заданию данного курсового проекта требовалось спроектировать электропривод системы автоматического регулирования  на основе электродвигателя любого рода тока с заданной мощностью.

Исходя из соображений оптимального использования параметров двигателя и простоты его регулирования, а также простоты построения коррекции, был выбран двигатель постоянного тока ДП32-10-10-12.  

В результате анализа технического задания объектом регулирования была выбрана антенна, работающая в режиме слежения.

Далее были рассчитаны основные параметры редуктора, выбрано оптимальное передаточное число и пересчитаны значения эквивалентного и результирующего моментов с поправкой на момент инерции редуктора.

Новые значения результирующего и эквивалентного моментов не превысили величин пускового и номинального моментов соответственно, что говорит об удовлетворении необходимым и достаточным условиям выбора двигателя.

Были произведены статический и динамический расчет системы.

Так как система оказалась неустойчивой, был осуществлен синтез корректирующего звена на операционных усилителях. После проведенной коррекции система стала удовлетворять заданным показателям качества. Устойчивость системы стала достаточной.

Спроектированный электропривод удовлетворяет исходным требованиям технического задания.

Список литературы:

1.  Шишлаков В.Ф. “Проектирование электронных усилительных устройств систем автоматического управления” ГУАП, 2005г.

2.  Герман О.А., Телицын Э.Л., Усов А.Р. «Расчет электронных устройств систем оборудования» ГААП, 1993 г.

3.  Герман О.Г., Земляков Н.Д., Сусленникова Е.Ю. «Автоматизированные приводы летательных аппаратов. Выбор электродвигателя», ЛИАП, 1991 г.

4.  Лекции по курсу “Проектирование электропривода”.