АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
ВСТУПИТЕЛЬНАЯ ЛЕКЦИЯ
Ежегодно в мире продается 8-10 тысяч электроэрозионных станков, что составляет до 10% всего металлообрабатывающего оборудования. Области применения: инструментальное производство, мелкосерийное производство деталей из трудно обрабатываемого материала.
При ЕЕО (формообразовании) все технические операции делят на две области:
1 - формообрабатываемые поверхности определяются формой инструмента;
2 - формообрабатываемые поверхности не зависят от формы инструмента, а определяются геометрией его перемещения в пространстве.
В соответствии с этим определились два основных типа универсальных станков, которые нашли широкое и устойчивое применение в промышленности:
а - копировально-прошивочные;
б - вырезные с проволочным електродом-инструментом, использование которого позволяет вести обработку большинства поверхностей, встречающихся в машиностроении и приборостроении. В соответствии с этим делением все многообразие обрабатываемых поверхностей можно разделить на три группы:
I. Поверхности, образующиеся перемещением в пространстве точки или взаимосвязанной системы точек (точечной поверхности).
II. Линейчатые поверхности, образованные движением в пространстве прямой линии по 2,3.4, или 5 координатам.
III. Поверхности, образованные комбинацией поверхностей I и II типа.
Эти три типа поверхностей охватывают при очистке все возможные в точки зрения технологии формы обрабатываемых поверхностей.
Первые реализованные промышленные станки - копировально-прошивочные станки, которые были созданы в ЭНИМсе под руководством Лазаренко, содержал следящий гидропривод, систему базировки перемещения заготовки, заимствованную из универсального фрезерного станка.
Копировально-прошивочные станки с ОДИ (орбитальное движение электрода).
Новая природа съема металла заставила исследователей сформулировать требования, которым должна удовлетворять современная электроискровая установка, назначением которой является размерная обработка изделий. Она должна состоять из:
- генератора униполярных импульсов электрического тока;
- станины, на которой устанавливают бак с обрабатываемой деталью и электродом-инструментом;
- сервомеханизма, автоматически обеспечивающего непрерывность обработки;
- гидросистемы с циркуляцией и фильтрованием жидкости.
ЛЕКЦИЯ №1
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ
Все технологические процессы состоят из рабочего процесса и процесса управления. Управление может осуществляться человеком вручную, однако на современном этапе развития техники функции управления технологическим процессом заменяется работой специальных устройств.
Автоматизация - полная или частичная замена функции управления, осуществляемая человеком, работой специальных устройств называемых автоматизированными или автоматическими. Автоматическое устройство выполняет функции:
I. Автоматическое управление - имеет место, когда в зависимости от изменения некоторого параметра Х процесса А применяется параметр У процесса Б (система ЧПУ, свет...).
II. Автоматическое регулирование - имеет место тогда, когда в зависимости от отклонения параметра Х процесса А от заданного значения Х=Хном регулирующий орган осуществляет воздействие на процесс А так, чтобы параметр Х вновь принял значение Хном.
III. Автоматический контроль - при автоматическом контроле процесс Б является сигналом или показанием измерительного прибора, реагирующего на изменение параметра Х процесса А (регистрируется параметр процесса не вмешиваясь в сам процесс и не влияя на него).
IV. Автоматическая защита. При автоматической защите превышение параметра Х заданного предельного значения вызывает полное или частичное выключение процесса А.
ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Воздействие параметров технологических процессов воспринимается чувствительными элементами. При плавном изменении величины воздействия Х может осуществляться плавное или скачкообразное изменение некоторого параметра У. В первом случае параметр У будет непрерывной функцией параметра Х. Элементы, осуществляющие непрерывное изменение параметра У как Y=f(X) называются датчиками. Во втором случае непрерывное изменение параметра Х до некоторого значения Х1 не вызывает изменения параметра У, но когда параметр Х станет равным Х1 происходит скачкообразное применение параметра У. В этом случае параметр У будет прерывистой функцией параметра Х. Элементы, осуществляющие прерывание управляющих параметров У функций от параметров Х называются реле.
В элементарных автоматических устройствах воздействие чувствительного элемента непосредственно передается на исполнительный орган. В большинстве случаев возникает необходимость использования вспомогательных устройств (усилители), увеличивающих сигнал датчика до требуемой величины. Кроме усиления воздействия чувствительного элемента возникает необходимость определенного преобразования, распределения и стабилизации воздействия, осуществляемая соответственно преобразователями, распределителями и стабилизаторами.
КЛАСИФИКАЦИЯ, ПАРАМЕТРЫ, СПОСОБЫ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЯ
В современных электроэрозионных станках используется большое количество устройств, которые называются автоматизирующими. Данные устройства выполняют как правило все четыре основные функции станка. Одной из основных задач, решаемых с помощью автоматизированных устройств в эрозионных станках является регулирование. Регулированию подлежат:
1. Эрозионный промежуток (МЭП) или (ЭП) - межэлектродный промежуток.
2. Натяжение и скорость перемотки проволочного электрода-инструмента (ПЭИ).
3. tо и диэлектрическая прочность рабочей жидкости.
4. Амплитуда, длительность и частота следования импульсов разрядного тока.
Чаще всего в эрозионных станках автоматизированному управлению подлежит траектория движения инструмента.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
С математической точки зрения задача любого регулятора состоит в сведении к 0 разности двух функций.
(1) ,
При автоматическом регулировании (АР) выполняется измерение текущих значений регулируемой величины, сравнение ее с заданными значениями и при наличии ошибки формирование регулирующего воздействия на объект регулирования. Такое регулирование называется регулированием по отклонению, а система, построенная по этому принципу называется замкнутой.
Отклонение управляемой величины у(t) от заданного значения q(t) происходит под влиянием возмущающих воздействий f(t), а информацию об отклонении с некоторым приближением можно рассматривать как косвенный метод получения данных о возмущающих воздействиях. В замкнутой системе любое отклонение управляемой величины у(t) от заданного значения q(t) вызывает появление управляющего воздействия U(t) направленного на ликвидацию отклонения.
Это особенно важно для электроэрозионных станков, которые подвержены влиянию многочисленных неконтролируемых возмущающих воздействий, влияние которых на управляемую величину невозможно предсказать. При построении замкнутых систем наиболее жесткое требование по точности и стабильность предъявляется к устройствам выявляющим отклонения. Недостатком замкнутой системы (ЗС) является принципиальная необходимость существования отклонения. Этот недостаток обусловлен самим принципом действия таких систем, т.к. управляющее воздействие в них возникает после появления ошибки.
В электроэрозионных станках широкое распространение получило управление по разомкнутому циклу, т.е. разомкнутая система управления. В разомкнутой системе управления при воздействии на объект в целях обеспечения замкнутого протекания процесса регулируемая (управляемая) величина у(t) не изменяется и не контролируется. Управляющее воздействие U(t) в разомкнутой системе формируется на основании информации о некоторых основных контролируемых возмущениях fi(t) поступающих непосредственно в управляющие устройство. Такие системы часто называют системами управления по возмущению. по времени определяется задающим воздействием q(t). Преимущественно разомкнутая система состоит в том, что в них вся информация о контролируемых (расчетных) возмущающих воздействиях поступает в управляющее устройство сразу, до того как эти воздействия успеют существенно изменить управляемую величину.Разомкнутая система управления (регулирования) абсолютно непригодна для управления объектами, которые подвержены воздействию случайных неконтролируемых возмущений.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|