Проектирование системы регулирования

Выбор рабочей траектории

Итак, мы получили 4 работоспособных привода: по два на каждую траекторию. Окончательно выберем одну из траекторий, для которой будем синтезировать систему регулирования.

Для начала следует отметить, что выше мы доказали, что траекторию, задаваемую системой (1.1), реализовать в таком виде, котором она задана формально, физически невозможно. При переходе со второго участка на третий и с третьего на четвертый мы вынуждены искусственно внедрять участки интенсивного торможения и разгона, чтобы «обойти» физические ограничения, что в свою очередь видоизменяют траекторию движения в точках стыковки этих участков (см. рисунки 2.8 и 2.9). Кроме того, работа двигателя в режиме сверх номинального, сокращает срок его службы: превышение номинального тока негативно влияет на жилы проводов и изоляцию обмоток, увеличивает разогрев корпуса и механические напряжения на корпус за счет магнитных полей, увеличивает нагрузку на коллектор за счет искра образований, увеличивает износ подшипников и т.д.

Второй вариант траектории имеет несколько плавный вид, однако, он полностью физически реализуем в своем формальном виде и не требует от двигателя работы в сверх номинальном режиме. Поэтому среди этих двух вариантов, при отсутствии требований на плавность, следует выбрать второй, так как выигрыш от этого варианта, несомненно, больше.

Так как мы имеем по два двигателя на каждый вариант, следует выбрать наиболее экономичный. По паспортным данным масса редуктора ET3010 не зависит от передаточного числа, поэтому правильнее всего осуществлять выбор относительно приводного двигателя. Анализируя таблицу 2.3, можно заметить, что МИГ-600А обладает меньшей мощностью, меньшим моментом инерции, меньшей массой, чем 2ПН100LГУХЛ4. Кроме того, по таблице 2.7 эквивалентный момент МИГ-600А намного меньше, чем 2ПН100LГУХЛ4, т.е. МИГ-600А экономичнее в плане энергопотребления, чем 2ПН100LГУХЛ4, при выполнении одних и тех же функций.

Итак, имея необходимые силовые компоненты электропривода, синтезируем систему регулирования. На рисунке 3.1 изображена функциональная схема привода.

Рисунок 3.1 – Функциональная схема привода

На схеме рисунка 3.1 приведены следующие условные обозначения: ЭС – элемент сравнения; Рег. – регулятор; УМ – усилитель мощности; Двиг. – приводной двигатель типа ДПТ; Ред. – редуктор; ЗР – зубчато-реечная передача; ДОС – датчик обратной связи.

Очевидно, что для числового расчета регулятора необходимо ввести математические модели отдельных компонент схемы: модель ДПТ вместе со всеми механическими передачами, в том числе и зубчато-реечной, и датчика линейного перемещения.

Дата добавления: 2015-04-29