Синтез адаптивной системы управления (АдСУ) - Курсовая работа

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет Курсовая работа по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления» на тему: Синтез адаптивной системы управления (АДСУ)В процессе обработки в зоне резания возникает повышенная температура, оказывающая влияние на стойкость инструмента. Затупление инструмента, поступление более интенсивного охлаждения, изменение твердости детали, изменение скорости резания немедленно оказывают влияние на температуру резания.Оптимальная температура в зоне резания обеспечивает минимум интенсивности изнашивания режущего инструмента. При точении жаропрочного сплава ХН77ТЮР резцом ВК6М с параметрами заточки rв=1 мм; g=0; a=a1=100; j=j1=450 оптимальная температура q0 составляет 7200С. Для поддержания температуры в зоне резания на уровне q0 с заданной точностью изменяем V, регулируя скорость вращения двигателя шпинделя n дш, при неизменном задании Sз. Произвести синтез САР температуры резания с запасами устойчивости по фазе Dj=500, по модулю DL?6 дб, обеспечивающей заданную точность поддержания температуры, при заданных величинах возмущений.Схема взаимодействия электропривода и процесса резания приведена на рис.1: САР регулирует выходную координату процесса резания с заданной точностью. Процесс резания на схеме обозначен функциональным блоком ПР, управляющая координата ПР обозначена Х, возмущающее воздействие f. Двигатель Д преобразует электрическую энергию в механическую энергию вращения вала. Регулирование скорости двигателя осуществляется изменением напряжения якоря U. Преобразователь электрической энергии (ПЭ) преобразует электрическую энергию промышленной сети трехфазного переменного тока в электрическую энергию постоянного тока и регулирует величину выходного напряжения U, питающего цепь якоря двигателя Д.Анализ процесса резания можно провести следующим образом в несколько этапов: 1.Определение состава выходных координат ПР, в качестве которых можно взять температуру в зоне резания, параметры стружки, силу резания, уровень шероховатости обработанной поверхности, износ инструмента, скорость резания и др. За выходную координату возьмем температуру в зоне резания, т.к. именно оптимальной температуре резания соответствует минимальный износ инструмента, максимальное качество ПР и др. Это ограничение: скорость может регулироваться только вниз от номинальной, т.е. уменьшать входную координату процесса резания. На выходную координату оказывают влияние скорость резания V, глубина резания тп, подача S. Выбор управляющей координаты из состава УК, оказывающей наибольшее влияние на выходную координату.Структурную схему составим на основании функциональной схемы и схемы на рис. Структурная схема неизменяемой части САР будет включать в себя все элементы САР, кроме корректирующих устройств. С точки зрения динамики процесса ПЭ представляет собой апериодическое звено второго порядка с постоянными времени Т1 и Т2. Его передаточная функция имеет вид: Wпэ(p)= , значения постоянных времени даны в таблицах, коэффициент Кпэ=Uc/10 В, Кпэ=22. Процесс резания (ПР) описывается уравнением: Зависимость температуры от скорости имеет вид при , т.е.Кроме рассмотренных факторов на изменение КПР могут оказывать влияние и другие факторы: изменение условий среды, в которой происходит обработка (изменение свойств СОЖ), изменение физико-химических свойств обрабатываемого и инструментального материала. При таких вариациях коэффициента передачи процесса резания обычные САУ температурой резания с постоянными параметрами корректирующих и управляющих элементов не смогут обеспечить требуемые условия точности в изменяющихся условиях процесса резания. Инвариантность к изменению коэффициента передачи объекта управления можно обеспечить введением в основной контур управления сигнала, обратно пропорционального изменению этого коэффициента. Где subsystem (двигатель): Переходный процесс данной системы представляет следующий вид: При отсутствии возмущений и выключенном контуре адаптации: При подаче возмущения 2.5 на 10 секунде при включенном контуре адаптации: При подаче возмущения 2.5 на 10 секунде при выключенном контуре адаптации: Подаем синусоидальные возмущения амплитуда-0.9,отклонение-2, частота-0.1 при включенном контуре адаптации: При подачи синусоидального возмущения при выключенном контуре адаптации: Подаем синусоидальные возмущения амплитуда-2.5, отклонение-2, частота-0.

Содержание

Введение

1. Задание на курсовую работу

2. Анализ исходных данных

3. Анализ процесса резания

4. Разработка структурной схемы САР

5. Построение АДСУ

Заключение

Список литературы