Автоматическое управление сварочной техникой, варинат 4 - Контрольная работа

Содержание

Задача 1.

Проанализируйте работу системы автоматического регулирования в соответствии с вариантом (см. приложение) и ответьте на следующие вопросы.

1. Какой принцип регулирования реализован в системе?

2. Система статическая или астатическая?

3. Система прямого или непрямого регулирования?

4. Система непрерывного или дискретного действия.

5. Какой закон регулирования реализован в системе.

Задача 2.

Определите величину тока сварочной дуги при изменении напряжения ∆Uд после увеличения скорости подачи проволоки в системе АРДС при сварке под слоем флюса, считая коэффициенты Кi и Ku постоянными, если начальный, режим сварки задан, а при возмущении по внутреннему сопротивлению источника питания относительные ошибки определены. Исходные данные по вариантам приведены в таблице, где Iд1 – сварочный ток начального режима; Uд1 – напряжение дуги начального режима; ∆If и ∆Uf – относительные изменения при возмущении по внутреннему сопротивлению источника соответственно; Vпп – скорость подачи электродной проволоки; ∆Uд – изменение напряжения после перенастройки скорости подачи проволоки.

Вариант Начальный режим сварки Изменение режима

после возмущения Режим после перенастройки

Iд1, А Uд1, В Vпп1, м/ч ∆If, % ∆Uf, % Vпп2, м/ч ∆Uд, В

1 300 36 120 -2 -12 125 5

2 350 38 120 +2 +12 125 5

3 400 40 120 +2 +14 125 6

4 450 45 152 -4 -15 160 7

5 500 37 152 +4 +15 170 8,5

6 400 38 115 +5 +18 120 10

7 450 42 112 -5 -18 115 10

8 500 44 112 +5 +18 118 9

9 550 44 110 +6 +15 120 11

10 500 42 115 +2 +18 125 10

Введение (выдержка)

1.Объектом регулирования в данной системе является сварочная головка, положение которой относительно линии стыка отслеживается с заданной точностью. В системе реализован принцип регулирования по отклонению (по ошибке), которая формируется в диагонали моста. При смещении сварочной головки от линии стыка в ту или иную сторону на величину больше заданной (допустимой) система с помощью электродвигателя перемещает головку на линию стыка и постоянно поддерживает такое положение независимо от направления траектории линии стыка на всём её протяжении в рабочей зоне головки.

Основная часть (выдержка)

4. Так как в данной системе для формирования управляющих воздействий на двигатель применено поляризованное реле, то эта система релейного регулирования. Хотя и сигнал рассогласования в диагонали моста формируется непрерывно при срабатывании реле управляющие воздействия формируются дискретно в произвольные моменты времени, т.е. эта система дискретного действия. Такие релейные системы относительно просты, а значит более надёжны и дёшевы, но имеют пониженную точность, т.к. обычно реле имеет зону нечувствительности, которая нерегулируема и может изменяться в значительных пределах под воздействием внешних факторов, а что определяет ошибку системы.

Заключение (выдержка)

5. В общем случае это следящая система с трехпозиционным регулятором. Рассмотрение схемы по звеньям:

- измерительное, задающее и суммирующее устройства выполнены в одном узле это резистивный мост из резисторов R1 – R4 b и представляет собой пропорциональное звено с размерностью коэффициента передачи В /мм;

- автоматический регулятор, состоящий из усилительно-преобразовательного устройства и исполнительного механизма выполнен на трехпозиционном поляризованном реле и представляет собой нелинейный элемент системы – трехпозиционный регулятор;

- регулирующий орган выполнен в виде реверсивного электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением и механизмом перемещения сварочной головки и представляет собой пропорциональное звено с размерностью коэффициента передачи мм /с ∙В, действие которого по времени производит интегрирование при перемещении объекта регулирования – сварочной головки с размерностью к

Литература

Задача 2

(вариант 4)

Дано:

- начальный режим сварки Iд1 = 450 А; Uд1 = 45 В; скорость подачи проволоки Vпп1 = 152 м/ч;

- изменение режима после возмущения ∆If = - 4 %; ∆Uf = - 15 %;

- режим после перенастройки: Vпп2 = 160 м/ч; ∆Uд, = 7 В.

Абсолютная ошибка по току после возмущения: ∆I = Iд1 ∙ ∆If ∙ 10-2 = 450 ∙ (-4) ∙ 10-2 = - 18 А, по напряжению: ∆U = Uд1 ∙ ∆Uf ∙ 10-2 = 45 ∙ (-15) ∙ 10-2 = - 6,75 В. Таким образом режим после возмущения: Iд2 = Iд1 + ∆I = 450 + (-18) = 432 А; Uд2 = Uд1 + ∆U = 45 + (-6,75) = 38,25 В.

При отсутствии возмущения изменение скорости подачи проволоки сдвигает линию устойчивого горения и точка нового режима с другими током и напряжением и будет находиться на сдвинутой характеристике в пересечении с вольтамперной характеристикой источника, соответствующей начальному режиму.

Уравнение устойчивого горения дуги:

Iд = Iз + ∆Uд ,

где Iз – заданный ток, , а .