wspolczynnik Kv, Studia, Politechnika Śląska, Mechatronika, Semestr 3, sem3


Wydział: Mechaniczny - Technologiczny

Kierunek: MTA Mechatronika

Grupa dziekańska: 2

Rok akademicki : 2009/2010

Semestr: 3

Laboratorium

NAPĘDY MECHATRONICZNE

Ćwiczenie nr 5: „Wyznaczenie współczynnika wzmocnienia prędkościowego serwonapędu Kv”

Sprawozdanie

Prowadzący: dr inż. Krzysztof Lis

Sekcja B

Cel ćwiczenia:

Wyznaczanie współczynnika wzmocnienia prędkości KV. Jeżeli została już wyznaczona wartość stałej częstotliwości elektromechanicznej silnika posuwu badanego serwonapędu, należy wówczas porównać otrzymaną postać KV z wartością optyczną.

0x01 graphic

Schemat blokowy układu pomiarowego.

W obrabiarkach sterowanych numerycznie (NC i CNC) do realizacji posuwów stosowane są serwonapędy, tj. układ automatycznej regulacji położenia (regulacja nadążna).

Zastosowane w obrabiarce serwonapędy mają decydujący wpływ na takie jej cechy użytkowe, jak dokładność obróbki i wydajność. Schemat serwonapędu pokazano na rys poniżej przy czym oznaczono: 0x01 graphic
- zadane położenie sań, 0x01 graphic
- rzeczywiste (zmierzone) położenie sań, 0x01 graphic
- zadana prędkość sań, ε - uchyb położeniowy serwonapędu, 0x01 graphic
- rzeczywista prędkość sań.

0x01 graphic

Schemat serwonapędu.

Definicja współczynnika wzmocnienia prędkości KV serwonapędu:

Serwonapęd może realizować przemieszczenie jedynie wtedy, gdy istnieje uchyb 0x01 graphic
pomiędzy wartością zadaną i rzeczywistą położenia napędzanych sań. Z tej cechy serwonapędów wynika, że rzeczywisty tor ruchu narzędzia zazwyczaj nie pokrywa się z torem zadanym (zaistniała różnica, wywołana uchybem, jest przyczyną ruchu serwonapędu).

Ważnym parametrem, charakteryzującym serwonapęd, jest współczynnik wzmocnienia prędkościowego KV, definiowany jako (dla serwonapędów o działaniu ciągłym):

0x01 graphic

Jednostka:

0x01 graphic

Gdzie:

KV - współczynnikwzmicnienia prędkosciowego [0x01 graphic
]

v - prędkość posuwu serwonapędu [0x01 graphic

ε - wartość uchybu położeniowego w serwonapędzie [mm]

Współczynnik KV można traktować jako wartość transmitancji części proporcjonalnej serwonapędu.

* * * *

Tabela pomiarowa z ćwiczenia :

Prędkość V [mm/min]

Napięcie Ust [mV]

0

10

100

157

200

317

500

794

1000

1588

0x08 graphic

Wyznaczenie zależności pomiędzy Ust i V (sygnał prędkości ze sterowania NC ma postać sygnału napięciowego)

Pierwszy etap ćwiczenia polegał na zadawaniu kolejnych prędkości posuwu serwonapędu i pomiarze odpowiadających im wartości napięcia Ust. Otrzymano następujący wykres zależności pomiędzy Ust i V :

0x01 graphic

Pomiar nr 2 :

L.p.

Wartość położenia [mm]

Napięcie Ust [mV]

1.

x

220

2.

(x + 100)

350

3.

(x + 150)

480

4.

(x + 200)

610

5.

(x + 250)

735

6.

(x + 300)

864

7.

(x + 350)

991

8.

(x + 400)

1117

9.

(x + 450)

1245

10.

(x + 500)

1372

11.

(x + 550)

1501

12.

(x + 600)

1625

wyniki przy ustawieniu 1 Hz

x - średnica toczonego elementu

Uchyb i odpowiadające mu napięcie zostały wyznaczone oblczając wartość x = 220 mV i odejmując ja od wartości Napięcia Ust

Do wyznaczenia prędkości należy uzyć liniowej zależności się V= a Ust + b,

Współczynniki a i b zostały wyliczone z równań powstałych na podstawie wcześniejszego pomiaru.

0x01 graphic

0x01 graphic

500 = 794a + 100 - 157a

400 = 637a

Ostatecznie otrzymujemy:

0x01 graphic

Po wyliczeniu parametrów a i b wyliczamy ostateczne prędkości dla każdej wartości napięcia:

Vi = 0,6279 • Ust i + 1.41

Podstawiając do wzoru :

V11 = 0,6279 • 0 + 1.4128 => V1 = 1.4128 [mm/min]

V2 = 83,0398 [mm/min]

V3 = 164,6668[mm/min]

V4 = 246,2938[mm/min]

V5 = 324,7813[mm/min]

V6 = 405,7804[mm/min]

V7 = 485,5237[mm/min]

V8 = 564,6391[mm/min]

V9 = 645,0103[mm/min]

V10 = 24,7536[mm/min]

V11 = 805,7527[mm/min]

V12 = 883,6123[mm/min]

V1 = 0,6279 130 + 1.4128 =>

V2 = 0,6279 260 + 1.4128 =>

V3 = 0,6279 390 + 1.4128 =>

V4 = 0,6279 515 + 1.4128 =>

V5 = 0,6279 644 + 1.4128 =>

V6 = 0,6279 771 + 1.4128 =>

V7 = 0,6279 897 + 1.4128 =>

V8 = 0,6279 1025 + 1.4128 =>

V9 = 0,6279 1152 + 1.4128 =>

V10 = 0,6279 1281 + 1.4128 =>

V11 = 0,6279 1405+ 1.4128 =>

Wartość wzmocnienia prędkościowego Kv obliczyliśmy ze wzroru 0x01 graphic
[Hz]

Ostateczne wyniki przedstawiono w tabeli:

L.p.

Uchyb ε [mm]

Prędkość V [mm/s]

Kv [Hz]

1.

0

0,023546667

0

2.

100

1,383996667

0,01384

3.

150

2,744446667

0,018296

4.

200

4,104896667

0,020524

5.

250

5,413021667

0,021652

6.

300

6,763006667

0,022543

7.

350

8,092061667

0,02312

8.

400

9,410651667

0,023527

9.

450

10,75017167

0,023889

10.

500

12,07922667

0,024158

11.

550

13,42921167

0,024417

12.

600

14,72687167

0,024545

Wartość średnia współczynnika wzmocnienia prędkościowego Kvśr wyniosła

0,022 Hz

Podsumowanie i wnioski:

- Współczynnik wzmocnienia prędkościowego Kv jest ważnym parametrem pracy każdego serwonapędu.

- wspłóczynnik Kv wpływa na dokładność i dynamikę działania serwonapędu tj niwelowania różnicy pomiędzy wielkością rzeczywistą a zadaną w układzie sterowania, a która jednocześnie jest przyczyną ruchu serwonapędu.

- im większa prędkość posuwu serwonapędu tym większy współczynnik Kv.

- zbyt duża wartość Kv powoduje niedokładną pracę serwonapędu, co bezpośrednio ma wpływ na dokładność pracy maszyny w której serwonapęd jest zastosowany.

- największa rozbieżnośc i błędy toru mogą wystąpić tam, gdzie występuje kilka ruchów złożonych np w nowoczesnych obrabiarkach CNC.

Tabela 1 . Zależność prędkości od napięcia na danym przemieszczeniu



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
PROGRAM CNC, Studia, Politechnika Śląska, Mechatronika, Semestr 3, sem3
Kompensator naprężenia przędzy w nawijarce, Studia, Politechnika Śląska, Mechatronika, Semestr 3, se
frezowanie, Studia, Politechnika Śląska, Mechatronika, Semestr 1, maszynoznastwo
OBRABIARKi, Studia, Politechnika Śląska, Mechatronika, Semestr 1, maszynoznastwo
sedno, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Podstawy Nauki o materiałach, laborki, ćw 1
notatka, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Podstawy Nauki o materiałach, laborki, ćw
wszystko w tym temacie, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Podstawy Nauki o materiała
pnom - sciaga, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Podstawy Nauki o materiałach, labor
Wiadomości ogólne o wałach, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, maszynoznawstwo, lab 1
Ćwiczenie laboratoryjne z podstaw Mechatroniki, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Po
sedno sprawy, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Podstawy Nauki o materiałach, labork
Szczatkowe informacje dotyczace tematu, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Podstawy N
praca o polimerach, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Podstawy Nauki o materiałach,
pnom, Politechnika śląska - Mechatronika semestr 1 i 2, Podstawy Nauki o materiałach, laborki, cw 9
wykłady z 3 i 4 semestru (KIEŻEL), Studia - Politechnika Śląska, Zarządzanie, I STOPIEŃ, Marketing,
MO - sprawozdanie 2(1), Politechnika Poznańska, Mechatronika, SEMESTR I, Odlewnictwo

więcej podobnych podstron