Лабораторна робота №9

Дослідження роботи схеми керування з слідкуючим приводом.

Мета роботи: Дослідження роботи слідкуючої системи автоматичного керування привода.

Теоретичні пояснення

Слідкуючим називається електропривод, який забезпечує (відтворює) з заданою точністю рух виконавчого органу робочої машини у відповідності із довільно змінним вхідним сигналом керування. Цей сигнал може змінюватися в широких межах по довільному часовому закону і бути механічним або електричним. Частіше всього сигнал представляє собою швидкість або кут повороту осі або вала задаючого пристрою. Слідкуючий електропривод використовується для антен радіотелескопів і систем супутникового зв’язку, в металообробних верстатах, для приводу роботів і маніпуляторів, в автоматичних вимірювальних пристроях і в багатьох інших випадках.

Стежачий електропривод складається з датчиків 1 і 5 вхідного і вихідного сигналів, вимірювача розузгодження 2, системи керування 3 і електродвигуна з механічною передачею 4, який приводить в рух виконавчий орган 6 робочої машини.

Датчики вхідної і вихідної величин перетворять механічні величини (швидкість або кут повороту вала) в електричні – вхідний сигнал U_вх в сигнал зворотнього зв’язку U_ос. Вимірювач розузгодження 2, алгебраїчно сумуючи ці сигнали, виробляє сигнал розузгодження U_D, який поступає в систему керування електродвигуном 3. Слідкуючий електропривод по своїй структурі представляє собою замкнуту систему, що діє по принципу відхилення.

Система керування 3 складається з регулятора (підсилювача) і силового перетворювача, які забезпечують необхідне перетворення сигналу розузгодження U_D в напругу U, що поступає на двигун. За рахунок вибору схем регулятора і перетворювача або введення коректуючи пристроїв забезпечується необхідний закон зміни цієї напруги в часі U(t) при відпрацюванні вхідної дії w_вх(t) або j_вх(t).

Електродвигун і механічна передача 4 у відповідності з законом зміни U(t) забезпечують переміщення виконавчого органу 6. Інколи двигун з механічною передачею називають виконавчим механізмом (сервомеханізмом).

Класифікація слідкую чого електроприводу може бути виконана по деяким признакам. Якщо слідкуючий електропривод призначений для відтворення з заданою точністю швидкості руху виконавчого органу, то він називається швидкісним, а якщо положення – то позиційним.

Розрізняють слідкуючи електроприводи з безперервним або перервним керуванням; останні, в свою чергу, поділяються на релейні та імпульсні.

В слідкуючи електроприводах безперервної дії напруга, пропорційна сигналу розузгодження, постійно подається на двигун.

Слідкуючий електропривод релейної дії характеризується тим, що напруга на двигун подається тільки в тому випадку, коли сигнал розузгодження досягає певного значення. Тому робота релейного слідкуючого електропривода характеризується певною зоною нечутливості по відношенню до вхідного сигналу.

Імпульсний слідкуючий електропривод відрізняється тим, що керуюча дія на двигун подається у вигляді імпульсів напруги, амплітуда, частота або заповнення яких змінюється в залежності від сигналу розузгодження. В тих випадках відповідно про амплітудно-, частотно- в широтно-імпульсної модуляції керування.

В слідкую чому електроприводі двигуни змінного і постійного струму, різні види підсилювачів (електромашинні, магнітні, напівпровідникові, пневматичні, гідравлічні), датчики швидкості в положення та інші аналогові і цифрові пристрої керування.