Несложных мехатронных устройств и систем
Преподаватель: Ванин Владимир Агафонович
Практическая работа № 1.
Составление структурных схем типовых САУ
Цель работы:
Ознакомиться с условными обозначениями, применяемыми для составления
структурных схем САУ.
2. Научится составлять структурные схемы замкнутых и разомкнутых САУ.
Порядок выполнения работы:
Ознакомиться с описанием «Практической работы».
САУ для анализа разбивают на блоки, имеющие вход и выход (объект, регулятор, привод, измерительная система). Для того, чтобы показать взаимосвязи этих блоков, исполь-зуют структурные схемы. На них каждый элемент изображается в виде прямоугольника, внутри которого записывается его передаточная функция (рис. 1). Вход и выход блока показывают «входящей» и «выходящей» стрелками.
Рис. 1. Обозначение блоков САУ на структурных схемах
Обозначение различных элементов САУ на структурных схемах выполняется в зависимос-ти от функционального назначения того или иного элемента или блока (рис. 2).
Имеются 2 формы записи математических моделей:
1. Операторная запись, когда передаточная функция записывается как функция оператора дифференцирования р, входы и выходы блоков - функции времени.
2. Запись в изображениях, когда передаточная функция записывается как функция комплексной переменной s, а для обозначения входов и выходов используют их изображения по Лапласу.
Обозначают сигналы строчными буквами, не указывая независимую переменную (t или s), а в записи передаточных функций используют переменную s.
Для суммирующих элементов используют специальное обозначение - круг, разбитый на сектора.Если сектор залит черным цветом, поступающий в него сигнал вычитается, а не складывается с другими. Разветвление сигнала обозначается точкой.
Пример: Структурная схема САУ кораблем по курсу
САУ кораблем по курсу(рис.3) включает в себя: вход хвх — заданный курс, выход хвых - фактический курс, сигнал Δх - ошибка регулирования, сигнал и - сигнал управления, δ - управляющее воздействие привода на объект (угол поворота руля), сигнал z - это возмущение (влияние ветра и морского волнения), т – шум измерений.
Рис. 3. Структурная схема системы управления кораблем по курсу
В этой системе кроме «большого» контура управления (регулятор - привод - объект), охваченного главной отрицательной обратной связью [ звено с передаточной функцией R0(s) ], есть еще внутренний контур привода [звено с передаточной функцией H(s) ]охвачено второй отрицательной обратной связью.
2. Выполнить эскизы рис. 2, 3 с описанием входящих элементов.
3. Составить «Структурную схему САУ» (табл. 1 - № варианта по указанию
Преподавателя)
Содержание отчета
1. Эскизы рис. 2, 3 с описанием входящих элементов.
Структурная схема САУ.
Выводы по работе.
Перечень технологических стендов и установок САУ
Табл. 1
| № варианта | Модель технологического стенда, установки | Название технологического стенда, установки |
| TP- MI | Станок фрезерный с ЧПУ | |
| - | Электрический утюг с терморегулятором | |
| TP-CPC | Автомат контроля точности и сортировки деталей | |
| - | Турникет для прохода в метро с фотоэлементом | |
| TP-ST | Склад автоматизированный с роботом-штабелером | |
| - | Холодильник бытовой на фреоне | |
| TP-LA | Станок токарный c ЧПУ | |
| TP-PRC | Автомат колеровки лаков и красок | |
| TP-SE | Автоматизированный привод солнечной батареи | |
| - | Электрическая плита с терморегулятором | |
| TP-ELC | Робот |