Министерство образования Российской Федерации
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет
Кафедра АТС
Курсовая работа
по
«Теории автоматического управления»
на тему:
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
Выполнил:
Проверил:
Уфа-2005
Содержание
Введение 3
Задание 4
1 Анализ исходных данных 5
2 Анализ процесса резания 6
3 Разработка структурной схемы неизменяемой части САР 9
4 Анализ устойчивости некорректированной САР 12
5 Выбор корректирующего устройства 13
6 Анализ качества САР 14
Заключение 18
Список литературы 19
Введение
Теория 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. Целью данной работы является проектирование системы автоматического управления (САУ) погрешностью обработки при резании. Данная САУ должна поддерживать погрешность обработки резанием на заданном уровне с определенной точностью и отвечать требованиям точности и быстродействия. Метод анализа и синтеза САУ, примененный в данной работе это метод с использованием логарифмических частотных характеристик (ЛЧХ) системы. Он является наиболее удобным, благодаря простоте, наглядности и точности, и поэтому используется в данной работе.
Задание
При фрезеровании заготовки погрешность обработки вызвана упругими деформациями системы СПИД и зависит от колебаний составляющей силы резанияPx. Колебания силыPx обусловлено изменением величины суммарного припускаfп. Погрешность обработкиопределяется по формуле:
(1)
где W– податливость системы шпиндель – стол;
Сила Px определяется по формуле:
(2)
тогда (3)
где Cp– коэффициент, учитывающий особенности условий обработки;
x,y,n,q,w– показатели степени;
D,z– диаметр и число зубьев фрезы;
B– ширина фрезерования;
Sz– подача на зуб;
- скорость вращения шпинделя.
Для заданной пары инструментальный и обрабатываемый материал выбираем значения коэффициентов и показателей степени: Cp=8.25;x=1.0;y=0.75;n=1.1;q=1.3;w=0.2. Податливость системы СПИД фрезерного станка 6Р12 (ширина стола 320 мм)W=40 мкм/кН.
Необходимо провести синтез САР, позволяющий стабилизировать погрешность обработки с точностьюпри измененииtп в заданных пределах отtп=0,7 доtп=1.0.
Таблица 1 – Варианты задания № 1
№ вар. |
В, мм |
D, мм |
z |
Инстр. матер-л |
Обраб. матер-л |
Режим резания | |||
V, м/мин |
Sz, мм/зуб |
tп = tп max , мм |
tп = tп min , мм | ||||||
5 |
200 |
250 |
14 |
ВК8 |
Сталь углеро-дистая В= 750 МПа |
135 |
0,04 |
1,2 |
0,8 |
Другие исходные данные:
P=3кВт ,U=220В ,Тип станка – 2ПН132LYXЛ4 ,T1=0.154c,
Т2=0,170с , Тду=0с , Тпу=0с, Ти=0с.
Паспортные данные двигателя.
Тип 2ПН132LУХЛ4
Номинальная мощность, Рн= 3 кВт;
Номинальное напряжение, Uн= 220 В;
Частота вращения номинальная nн= 950 об/мин;
Частота вращения максимальная nм= 4000 об/мин
КПД, = 74,5 %;
Сопротивление обмотки якоря, Rя= 0.22 Ом;
Сопротивление обмотки дополнительных полюсов, Rдп= 0.192 Ом;
Сопротивление параллельной обмотки, Rпо= 37.5 Ом;
Индуктивность якоря, Lя= 46 мГн;
Число полюсов 2=4
Момент инерции двигателя, Jн= 0.03 кг/м2.