Г 94 Следящий шаговый электропривод.— Л.: Энергия., Лешшгр. отд-ние, 1980.— 168 с., ил.
В пер.: 00 к.
Систематизированы вопросы теории и практики исследования шаговых электроприводов разомкнутого и замкнутого типов для следящих систем, нашедших применение в станкостроении, приборостроении и в технической кибернетике. Даны обзор элементной базы, необходимой для создания таких систем, и анализ путей повышения их добротности.
Для специалистов, занимающихся автоматикой, телемеханикой, приборостроением, технической кибернетикой.
ВВЕДЕНИЕ
Шаговый электропривод широко применяется в современных автоматизированных системах как элемент, наиболее удачно сочетающийся с ЭВМ. В эти системы входят станки с программным управлением, бортовая аппаратура летательных аппаратов авиации ракетной и космической техники, различного рода комплексы автоматизации технологических процессов и т. д.
Системы с шаговым приводом при дискретном управлении от ЭВМ более компактны, надежны и точны. Процесс замены обычных исполнительных механизмов в цифровых системах управления шаговыми двигателями (ШД) обусловлен также устойчивой работой последних при воздействии неблагоприятных климатических факторов, механических перегрузок и других возмущающих воздействий.
Наиболее широкое распространение получил в следящих системах разомкнутый шаговый электропривод (рис. В-1, а), в котором выходная величина определяется только частотой и числом импульсных посылок на входе. Для обеспечения устойчивого движения и сохранения полученной информации в таком приводе статическая и динамическая ошибки ограничиваются значениями, зависящими от цены шага и числа тактов коммутации двигателя.
Ошибки, возникающие в разомкнутом шаговом приводе, т. е. колебания при пуске, торможении, реверсе, резонансах, определены и не поддаются управлению. Поэтому качеством движения «в малом» не интересуются, рассматривая только усредненное синхронное слежение за поступающей информацией. При этом быстродействие привода снижается, причем частота переключения обмоток: двигателя составляет 0,3—0,4 частоты приемистости двигателя. Добротность по скорости следящего контура шагового привода при условии безынерционное™ входящих в него элементов может быть, определена по выражению Dv = qa,0fn/Aa, где сс0 — единичный шаг двигателя, /п — частота приемистости ШД, Да — динамическая ошибка двигателя, q — коэффициент связи между частотой приемистости двигателя и его частотой реверса.
ая тенДениия повышения требований к точности и скорости лени^ттсистем пРивела к разработке как новых методов управ-вых я ш-^' так и структур, реализующих эти методы. Если на пер-потреб°РаХ разработчиков устраивал шаговый привод с малым
Р лением энергии в варианте с разомкнутой структурой (двига-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.............................. 3
ГЛАВА ПЕРВАЯ. Элементы следящего шагового электропривода ... 7
1-1. Шаговые двигатели...................__
1-2. Схемы управления ШД................. 13
1-3. Основные режимы работы привода............ 20
1-4. Шаговый привод как звено САР............ 24
1-5. Преобразователи напряжения в частоту следования импульсов 28
1-6. Датчики шагов..................... 32
ГЛАВА ВТОРАЯ. Шаговый привод с переменной дискретностью ... 38
2-1. Физические основы дробления шага и законы коммутации . . — 2-2. Соотношения между параметрами двигателя, работающего в
режиме дробления основного шага............ 43
2-3. Динамика привода с искусственным дроблением основного
шага ......................... 47
2-4. Выбор двигателя для привода в режиме дробления..... 54
2-5. Схемы коммутации для режима дробления основного шага ШД 55
2-6. Схемы автоматического изменения цены шага ШД..... 63
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Шаговый привод с оптимальным управлением .... 71
3-1. Оптимальное управление двигателем........... —
3-2. Старт-стопный привод.................. 72
3-3. Квазиоптимальный по быстродействию режим работы позиционных и следящих приводов.............. 78
3-4. Определение линии переключения для квазиоптимального шагового привода..................... 81
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Структурные схемы следящего шагового электропривода ............... °4
4-1. Разомкнутый шаговый электропривод в следящей системе . . — 4-2. Локально-замкнутый следящий шаговый электропривод . . 86 4-3. Следящий шаговый привод с переменной структурой . . . • 99
ГЛАВА ПЯТАЯ. Анализ разомкнутого пропорционального следящего шагового привода .............'°
5-1. Структурная схема следящей системы...........
5-2. Логарифмические амплитудно-фазовые характеристики ли-
нейной следящей системы................'"
5-3. Влияние зоны нечувствительности на добротность контура
следящей системы.................• •
5-4. Следящая система шагового привода с нелинейностью типа
«люфт» в контуре...................•
166
ГЛАВА ШЕСТАЯ. Системы следящего шагового электропривода . . .117
6-1. Разомкнутый шаговый привод как следящая система .... — ')-2. Одноконтурная следящая система с разомкнутым шаговым
приводом ....................... 124
6-3. Многоконтурные следящие системы с разомкнутым шаговым
приводом ...................... 126
6-4. Следящая система с шаговым приводом в режиме программного разгона................... 128
6-5. Следящая система с локально-замкнутым шаговым приводом 131
6-6. Система с переменной структурой привода......... 137
ГЛАВА СЕДЬМАЯ. Расчет динамики систем следящего шагового
привода ................. 138
7-1. Исследование автоколебаний в релейной следящей системе . — 7-2. Переходная функция единичного воздействия в следящей системе с частотным управлением......,........ 140
7-3. Исследование устойчивости импульсной следящей системы . 145 7-4. Математические модели следящих систем локально-замкнутого шагового привода.................. 150
7-5. Анализ переходных процессов в двухскоростном приводе . . 155
Список литературы..................... 164
Цена: 150руб.
