Ćwiczenie 4 |
BADANIE SERWOMECHANIZMU LINIOWEGO --> [Author:T] |
23.03.98 |
II INF. |
JASIŃSKI JAROSŁAW GŁĄB ANDRZEJ |
|
Serwomechanizmy mają za zadanie automatyczne sterowanie określoną wielkością albo procesem zgodnie z otrzymanym rozkazem. Serwomechanizmy są układami zamkniętymi, gdyż sterowanie odbywa się zależnie od wielkości związanej z wynikiem operacji sterowania, mogą realizować sterowanie w zakresie dużych zmian rozkazu, który może zmieniać się w sposób przypadkowy, pozwalają na sterowanie wielkimi mocami w punkcie odległym, przy użyciu małej mocy w punkcie lokalnym. Inaczej mówiąc, serwomechanizm jest układem
reagującym na uchyb, nadążającym za zmianami rozkazu w szerokim zakresie oraz wzmacniającym, przy czym rozkaz może być nadawany w punkcie odległym od obiektu sterowanego. Wynika z tego, że serwomechanizm posiada schemat blokowy o pętli sprzężenia zwrotnego. Można krótko powiedzieć, że tor główny przenosi moc, podczas gdy sprzężenie zwrotne zwiększa dokładność układu. Serwomechanizm realizuje kompromis między sprzecznymi na ogół wymaganiami dokładności i mocy.
Zasadniczymi elementami takiego układu sterowania są:
umieszczony w odległości nadajnik sygnału wejściowego, czyli rozkazu
2. element wyjściowy lub obiekt sterowany
element porównujący (detektor uchybu), mierzący różnicę między wielkością wejściową i wyjściową
wzmacniacz sterujący lub regulator (element ten uruchamia serwomotor zgodnie z pewną funkcją uchybu)
serwomotor (element całkujący), który uruchamia element sterowany, czyli wyjściowy
Ważne jest, że serwomechanizm jest układem, a nie tylko zbiorem części składowych. Zachowanie się tego układu jest stale funkcją różnicy, czyli uchybu lub odchyłu między stanem istniejącym na wyjściu a stanem pożądanym, określonym przez sygnał wejściowy. Istota układu zamkniętego polega na tym właśnie reagowaniu na uchyb; sygnał nadany na wejściu układu wpływa na element sterowany, wielkość wyjściową, a także na wejście wzmacniacza nie bezpośrednio, lecz ze sprzężeniem zwrotnym poprzez detektor uchybu. Zadaniem serwomechanizmu nie jest więc utrzymywanie stałego położenia jakiegoś elementu, ale takie przesuwanie go, aby zmiany jego położenia nadążały za zmianami sygnału sterującego. Serwomechanizmy nazywane więc są układami nadążnymi, albo śledzącymi dlatego konstruktor projektujący serwomechanizm musi sobie dobrze zdawać sprawę z kolejności opisanych działań.
Najczęściej stosowane serwomechanizmy to:
z układem pomiarowym o sygnale wyjściowym w postaci przesunięcia fazy
cyfrowe : obrabiarki ze sterowaniem programowym, urządzenia do programowego cięcia blach, koordynatografy cyfrowe
jako regulatory prędkości: radary, stery statków i samolotów
OBLICZENIA:
Obliczenie transmitancji układu:
,ale T=1 wobec czego ,gdzie wzmocnienie
Wzór na transmitancję układu z pełnym ujemnym sprzężeniem zwrotnym ma postać: ,dla naszego przypadku
Wyznaczenie wartości współczynnika oscylacji
,natomiast dla członu oscylacyjnego
kV=0,1
kV=0,6
kV=1,1
kV=1,6
kV=2,1
kV=2,6
Obliczenie wartości k, dla której
Obliczenie transmitancji dla układu ze sprzężeniem tachometrycznym
Po uwzględnieniu dwóch sprzężeń zwrotnych
, dla naszego przypadku
; ; ,czyli dla czł.oscylacyjnego
Oscylacje pojawiają się w układzie dla czyli . W naszym układzie ze sprzężeniem tachometrycznym wartość , wobec czego oscylacje nie są możliwe.
Wyszukiwarka