Режимы перемещения рабочих органов

Системы стабилизации положения, контурные и следящие системы функционируют, как правило, в режиме малых отклоне- ний координат, т.е. когда координаты не достигают предельно до- пустимых значений. Применительно к позиционным системам различают три режима их функционирования и, соответственно, три режима перемещения рабочих органов:

– режим малых перемещений;

– режим средних перемещений;

– режим больших перемещений.

При малых перемещениях скорость w двигателя ИМ не дости- гает рабочей максимальной скорости (w < w_max), ускорение не дос- тигает максимально допустимого значения (e< e_max , e =  d w / dt).

Поскольку ускорение пропорционально динамическому моменту или току, они не достигают предельно допустимых значений.

В режиме средних перемещений скорость двигателя не дости- гает рабочей максимальной скорости, но ускорение двигателя (ди- намические момент, ток) может достигать предельного значения

(e£ e_max ).

В режиме больших перемещений и скорость, и ускорение двигателя могут достигать максимального значения (w £ w_max,

e£ emax). Графики перемещения, скорости и ускорения рабочего органа (двигателя ЭИМ) для этих режимов приведены на рис. 8.1.

wmax

εmax

 

j

t

–εmax

–wmax

а

wmax

εmax

j_з

 

0

 

 

–εmax

–wmax

wнт

 

 

б

в

Рис. 8.1. Перемещение, скорость и ускорение рабочего органа

в позиционной СУИМ: а – режим малых перемещений; б – режим средних перемещений; в – режим больших перемещений

Заметим, что время позиционирования исполнительного ор- гана (ЭИМ) в режиме малых перемещений является неизменным, не зависящим от величины перемещения (см. рис. 8.1, а). САР по- ложения при этом остается линейной.

В режимах средних и больших перемещений время позицио- нирования зависит от величины перемещения и САР становится нелинейной (см. рис. 8.1, б, в).

САР положения призвана обеспечить оптимальное автомати- ческое перемещение исполнительного органа рабочей машины из некоторой начальной позиции в некоторую конечную. В позици- онных САР траектория движения исполнительного органа не име- ет существенного значения и в качестве датчиков положения часто с успехом могут использоваться дискретные датчики типа конеч- ных выключателей. Напротив, в следящих САР, контурных СЧПУ требуется непрерывный контроль отклонения положения от задан- ного значения. Автоматическое регулирование положения в этом случае реализуют с применением аналоговых (непрерывных) или дискретных (цифровых) САР положения с подчиненными конту- рами регулирования координат электроприводов.

В качестве датчиков положения используются сельсины, вращающиеся трансформаторы, индуктосины, многооборотные прецизионные потенциометры, импульсные, цифровые датчики и др. В ряде случаев для повышения точности работы САР кон- троль положения осуществляют датчиками грубого и точного от- счета (при больших отклонениях положения от заданного значе- ния работает система грубого отсчета, в диапазоне малых рассо- гласований – система точного отсчета).

Ниже будут рассмотрены некоторые САР положения, функ- ционирующие в режимах малых, средних и больших перемещений РО ИМ.