5217957053

4. OBIEKT BADAŃ

1. Suwnica z podwieszonym ładunkiem

Obiektem jest suwnica z podwieszonym ładunkiem, który przy zmianie pozycji wózka zachowuje się jak wahadło i kołysze się. Tłumienie kołysań zależy od oporów mchu. ale przeważnie jest niewielkie. Schemat obiektu pokazano na rys.5. Celem zadania jest zaprojektowanie filtra wejściowego, który ograniczy kołysanie ładunku przy zmianie położenia zadanego. Schemat blokowy układu przedstaw iony jest na rysunku 6.

Rys.5. Schemat suwnicy z ładunkiem

Model obiektu składa się z części elektrycznej, czyli serwonapędu z regulatorem położenia i prędkości wózka oraz z części mechanicznej, czyli modelu ładunku na linie. Część elektryczna opisuje dynamikę ruchu wózka a część mechaniczna dynamikę ruchu ładunku (obciążenia). Dynamika ruchu ładunku opisana jest członem oscylacyjnym drugiego rzędu:

vi W

Vc(s)

p(*) =

TS + OJ²

s² + 2£ljs + oj² gdzie co, £ to pułsacja drgań nietlumionych i współczynnik tłumienia obiektu, V_c to prędkość wózka dźwigu a V, to prędkość kątowa ładunku. Transmitancja opisuje zależność pomiędzy prędkością wózka a prędkością ładunku. Układ regulacji serwonapędu (Rys.7) składa się z trzech pętli o strakturze kaskadowej: prądu, prędkości i położenia. Pętla regulacji prądu może być zamodelowana jak obiekt inercyjny pierwszego rzędu a regulatory prędkości i położenia mają strukturę odpowiednio PI i P. W układzie przewidziano także generator trajektorii, czyli sprzężenia typu FF reprezentujące pożądaną trajektorię prędkości (sp_v) i przyspieszenia (sp_a). Sygnałem wejściowym do układu serwomechanizmu jest wartość zadana położenia wózka a sygnałem wyjściowym - siła napędowa wózka.

SERVO-ORIV=

Rys.7. Stmktura układu regulacji serwonapędu [1]