Системы автоматического регулирования - Курсовая работа

Уфимский Государственный Авиационный Технический УниверситетТеория автоматического управления и регулирования - наука, которая изучает процессы управления, методы их исследования и основы проектирования автоматических систем, работающих по замкнутому циклу, в любой области техники.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.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. 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 описывается уравнением: Зависимость температуры от скорости имеет вид приПроанализируем переходные процессы в синтезированной САР: Для разомкнутой САР: 1. Переходной процесс выходной координаты при изменении управляющего воздействия для разомкнутой САР на 0.1 В на 50 с: Q, °C t, c t, c (РИС 1) Переходный процесс выходной координаты при максимальном скачке возмущения на 50 с: Q, °C Q, °C t, c t, с(РИС 2) Переходной процесс выходной координаты при максимально возможном изменении управляющего воздействия для замкнутой САР(на 3 секунде): Q, °C Q, °C t, c t, с(РИС 3)Была спроектирована система автоматического управления температурой в области резания.

Содержание

1. Введение

2. Задание на курсовую работу

3. Анализ исходных данных

4. Анализ процесса резания

5. Разработка структурной схемы САР

6. Анализ устойчивости некорректированной САР

7. Синтез САР с заданными показателями качества

8. Анализ качества САР

Заключение

Список литературы