Исследование и разработка систем управления прецизионными механизмами перемещения ленты с программно-циклическим режимом работы

• Автор: Путьков, Владимир Филлипович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 254 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ЗАДАЧИ СИНТЕЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЛЕНТЫ С ПРОГРАММНОЦИКЛИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ РАБОТЫ.

1.1. Характеристики МПЛ как объектов управления и их основные режимы работы .

1.2. Исследование динамических характеристик основных функциональных узлов МПЛ . .

1.3. Принципы организации систем управления МПЛ с программноциклическим режимом работы.

1.4. Принципы построения и синтез сепаратных систем

управления МПЛ

Выводы по главе I

Глава 2. АНАЛИЗ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ МПЛ КАК МНОГОМАССОВОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С УПРУГИМИ СВЯЗЯМИ

2.1. Выбор обобщенных координат. Составление математической модели ММП.

2.2. Определение передаточной матрицы ММП
2.3. Анализ частот и относительных амплитуд свободных колебаний ММП МПЛ
2.4. Чувствительность нулей и полюсов передаточной матрицы ММП к изменениям конструктивных параметров.
2.5. Параметрический синтез ММП с заданными динамическими характеристиками. . .
2.6. Эквивалентирование ММП.
Выводы по главе 2.
Глава 3. ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И СИНТЕЗ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МГШ . . .
3.1. Динамические модели активных промежуточных накопителей.
3.2. Квазиавтономность сепаратных систем управления
3.3. Стабилизация динамических характеристик сепаратных систем управления МПЛ
3.4. Параметрический синтез ВЭМС управления МПЛ по
минимуму динамической ошибки.
Ейводы по главе 3
Глава 4. ЭКСПЕШМЕНТАЛШЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАСЧЕТЫ
4.1. Анализ динамических характеристик МПЛ фотоаппарата .
4.2. Параметрический синтез ММП МПЛ на ЭВМ
4.3. Параметрический синтез взаимосвязанных систем управления МПЛ на ЭВМ
4.4. Экспериментальные исследования динамических характеристик ВЭМС управления МПЛ . .
4.5. Моделирование на ЦВМ программноциклического
режима работы МПЛ
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Следует отметить, что область применения такого ПН в МПЛ с программно-циклическим режимом работы ограничивается сравнительно малой величиной петли ленты, длина которой в реальных конструкциях не превышает 0 - 0 мм. Увеличение петли связано с увеличением радиуса барабана и, следовательно, резким ростом его момента инерции. В этом случае для сохранения динамических характеристик ПН требуется увеличение максимального момента двигателя М. Исследование динамических характеристик основных функциональных узлов МПЛ. Вариантом ШШ с "закрытой петлей ленты является механизм с кареткой, движущейся возвратно-поступательно //. На рис. МПЛ, где обозначены: 0HI, 0Н2 - основные, рулонные накопители ленты; К - подвижная каретка; ВВ - ведущий вал; HBI, НВ2 - направляющие валики, установленные на каретке. Каретка может быть выполнена пассивной, движущейся под дейсткием разности сил натяжения ленты, или активной, с приводом от электродвигателя. Такое построение механизма позволяет значительно снизить динамические воздействия на ведущее устройство в программно-циклическом режиме работы. Однако при скоростях перемещения ленты I - 4 м/с каретка должна иметь значительные перемещения: (! ШШ. При этом возрастают конструктивные размеры МПЛ, которые можно существенно уменьшить, установив на каретке несколько пар направляющих валиков и образовав несколько петель оперативного резерва ленты. Для анализа динамических свойств механизма каретки необходимо составить его математическое описание как многомерного звена системы автоматического управления. Математическое описание составлено без учета упругих свойств узлов механизма, пробуксовки ленты на валиках и моментов трения в опорах. Рйс. Кинематическая схема МПП с механизмом каретки. Еск. Механическая модель механизма каретки. Рис. Структурная схема механизма каретки. На рис. Приняты следующие обозначения: ГП#{ , /Т? Г§ - радиусы валиков; тП0=тк+? Гек - сумма приложенных к каретке диссипативных сил; - силы, приложенные к каретке со стороны движущейся ленты. С учетом принятых допущений, кинематической схеме, изображенной на рис. Р)^(ДО'ВД'ВД *Рд (РУК* (р)=тпр/к(р) р; I (1. Будем считать входными координатами скорости ленты, поступающей в механизм каретки от ВВ, /4(р) # ^(р) и силы натяжения ленты со стороны ОН Уг (р) , (р) . Структурная схема, соответствующая системе уравнений (1. При допущении, что лента абсолютно жесткая и невесомая, а также, что приведенные массы валиков каретки равны ГП6ч =ГЛб2 = ПЛб , можно считать, что Тогда исходную структурную схему можно упростить и представить в виде, показанном на рис. Из структурной схемы видно, что механизм каретки при разгоне ленты ведущим устройством позволяет уменьшить разность ад- ъ м , которая является возмущающим воздействием на ВВ со стороны трактов ленты. Уменьшение величины ^(р№ (р) пропорционально уменьшению приведенной массы ГГ) лр . Точность перемещения ленты на участке стабилизации определяется в основном точностными показателями ведущего устройства, которое может выполняться в активном или пассивном вариантах. В пассивных стабилизаторах скорости точность определяет величина момента инерции вращающихся масс, которую в общем случае можно определить, исходя из допустимых погрешностей с учетом реально существующих интенсивностях и спектральном составе возмущающих воздействий //. Времена разгона и торможения пассивных стабилизаторов скорости доходят до 5 - 7 с. Программно-циклический режим в этом случае обеспечивается переодическим прижимом перемещаемой ленты к ВВ. Активные стабилизаторы скорости предполагают оснащение ведущих устройств (ВУ) замкнутыми системами автоматического управления, которые строятся как САУ движением ленты, ВВ или как комбинированные //. САУ движением ленты применяют при возможности записи на перемещаемую ленту опорного сигнала, который является сигналом обратной связи для системы управления. Комбинированные САУ используют информацию о движении как ВВ, так и перемещаемой ленты //. Ш / V* (р). Рис, 1. W Ml gr ! II 9A iL. S.4V4X. S л ЧЧЧ S. Рис. Ведущее устройство МПЛ с составным ВВ. Рис. Запретные границы кривой переходного процесса ССС при соединении частей составного ВВ.