Курсовая - пример

Министерство РФ по связи и информатизации
Поволжский государственный университет телекоммуникаций
и информатики
Кафедра РРТ
Сдана на проверку
«_____»___________ 2014 г.
Допустить к защите
«_____»___________2014 г.
Защищена с оценкой ______
«_____»___________2014 г.
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ
Пояснительная записка
на листах
Студентка группы
(роспись)
Руководитель
(роспись)
Самара 2014
Рецензия
2
Оглавление
1. Задание для выполнения курсовой работы .................................................... 4
ЧАСТЬ 1 ................................................................................................................... 4
1.1.ЗАДАНИЕ №1. .................................................................................................................4
1.2. ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЯ ( ЧАСТЬ1 ) .....................................................................6
1.3. Первое корректирующее звено включим после фазового детектора (ФД). В его
состав включим усилитель с коэффициентом kКЗ . ........................................................11
1.4. Билинейное Z-преобразование ................................................................................16
ЧАСТЬ 2 ................................................................................................................. 20
2.1.ЗАДАНИЕ №2 ................................................................................................................20
2.2. Структурная схема токарного станка с числовым программным управлением
(ЧПУ) ....................................................................................................................................22
2.3. Структурная схема алгоритма изготовления шахматных фигур..........................23
2.4.Схематический чертеж фигуры ....................................................................................24
2.5. Разработка программы обработки основания фигуры ..........................................25
Вывод ...................................................................................................................................30
Список использованных источников .................................................................. 31
3
1. Задание для выполнения курсовой работы
ЧАСТЬ 1
1.1.ЗАДАНИЕ №1.
Рассчитать параметры системы автоматического управления (САУ), осуществляющей
автоматическое слежение за объектом, перемещающимся в пространстве и излучающим
электромагнитные волны.
Структурная схема САУ представлена на рис.1.
Рис. 1 Структурная схема САУ
Где:
x=φц - азимут цели (в градусах),
y=φа - азимут диаграммы направленности антенны,
e=x-y - ошибка слежения,
РПУ - радиоприёмное устройство,
ФД - фазовый детектор,
КЗ - корректирующее звено,
УМ - усилитель мощности,
ЭД – электродвигатель,
А - антенна (объект управления),
МОС - местная обратная связь.
Необходимо определить тип и параметры КЗ и МОС, обеспечивающие
качественные показатели САУ, численные значения которых определяются
предпоследней N1=1 и последней N0=8 цифрами в зачетной книжки.
Исходные данные для расчёта:
1. Полоса пропускания замкнутой системы:
WП=75+0.6·N1 -1.2·N0 (c-1)
2. Показатель колебательности САУ:
Wз(wр)= M=1.35+0.03·N1 при N0 – четной,
Wз(wр)= M=1.38+0.02·N1 при N0 – нечетной
3. Допустимые ошибки САУ:
а) по положению:
e0=0
4
б) по скорости:
e1=0.15°+0.01°·N1 - 0.01°·N0
в) по ускорению:
e2=0.6°+0.01°·N1 - 0.01°·N0 .
При заданных значениях производных изменения азимута объекта во
времени:
dц
d 2ц

 10 / c
 20 / c 2 ,
2
dt
dt
где
d ц
dt
- скорость отклонения объекта,
d 2 ц
dt 2
- ускорение отклонения объекта
4. Параметры исходной части САУ :
WРПУ 
k РПУ
1  pTРПУ
;
kУМ
WУМ 
;
1  pTУМ
kФД
WФД 
;
1  рТФД
k ЭДА
.
WЭДА 
p  (1  pTЭДА )
Численные значения коэффициентов:
k
 5  10 3 В
РПУ ФД
kУМ  100
k
k ЭДА  8
1
Вс
TРПУ  TФД  TУМ  5  10 3 с
Т ЭДА  12  10 3  0.2  10 3  N1  0.2  10 3  N 0
k
 20  10  6 В  с
ТГ
После расчёта параметров КЗ и МОС необходимо составить их
функциональные схемы с указанием значений C , R и kус (сопротивлений,
емкостей и коэффициентов усиления), а также проверить запас устойчивости
по фазе, усилению и определить фактический показатель колебательности
САУ Mф.
5
Используя билинейное Z преобразование рассчитать системные
функции цифровых прототипов КЗ и МОС и составить их структурные
схемы дреализации на ЭВМ.
1.2. ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЯ ( ЧАСТЬ1 )
Был определен тип и параметры корректирующего звена (КЗ) и
местной обратной связи (МОС), обеспечивающих качественные показатели
САУ, численные значения которых определяются предпоследней N1=5 и
последней N0=7 цифрами зачетной книжки.
Исходные данные для расчёта :
N1=1
N0=8
1. Полоса пропускания замкнутой системы:
W
П
 75  0.6  N  1.2  N
1
0
W
П
 66
2. Показатель колебательности САУ:
M  1.38  0.02  N
1
M  1.4
3. Допустимые ошибки слежения САУ:
а) по положению:
e  0;
0
б) по скорости:
e  0.15  0.01  N  0.01  N
1
1
0
e  0.08 ;
1
в) по ускорению:
e  0.6  0.01  N  0.01  N
2
1
0
e  0.53 .
2
При заданных значениях производных изменения азимута объекта во
времени:
d
d 2
ц

ц
 10 / c
 20 / c 2
2
dt
dt
4. Параметры исходной части САУ:
Передаточные функции РПУ, УМ, ФД, ЭДА соответственно:
WРПУ 
k РПУ
1  pTРПУ
;
kУМ
WУМ 
;
1  pTУМ
kФД
WФД 
;
1  рТФД
6
k ЭДА
.
WЭДА 
p  (1  pTЭДА )
Численные значения коэффициентов:
k РПУ  k
 5  10 3 В
ФД
kУМ  100
k ЭДА  8
1
Вс
TРПУ  TФД  TУМ  5  10 3 с
Т
 12  10  3  0.2  10  3  N  0.2  10  3  N
ЭДА
1
0
k
 20  10  6 В  с
ТГ
Т
ЭДА
 0,011
Передаточная функция исходной части разомкнутой САУ без учёта КЗ и
МОС определяется по формуле:
W
W
W
W
W
РИ
РПУ ФД УМ ЭДА
Так как в исходную часть передаточной функции WРИ входят четыре
инерционных звена и интегратор, а гарантировано устойчивой является
замкнутая САУ только при двух инерционных звеньях, поэтому необходимо
включить два корректирующих звена ( КЗ ). Возьмем 2 КЗ с одинаковыми
параметрами. Общая передаточная функция последовательно соединенных
корректирующих звеньев имеет вид:
1 p T 
2
W k
 
Р
КЗ  1  p  T 
1

2
Неизвестны параметры корректирующих звеньев:
k
КЗ
,T ,T
1 2
Общая передаточная функция разомкнутой системы равна:

 


2
1  pT2
k
WР  WРИ  WКЗ  
,
3
2 
p 1  pT


1

pT

1

pT

РПУ
1 
ЭДА 

где
k = k ПР  k ФД  k УМ  k ЭДА  k КЗ
7
Коэффициент ошибок по положению, скорости и ускорению:
e
c0  0  0

y
е
1
С 
1 p 
y
С 
2
2 е
2
2
p 
,
y
где р – символ дифференцирования.
Т.к. в состав системы входит один интегратор, то порядок астатизма
системы ν =1.Для ν =1имеем:
1
c 0c 
0
1 k
e
с  1
1 10
c  0.008
1
b  d
1 
c  2  1 1 
2
 k

k2 

2e
с  2
2
20
c  0.053
2
Определим коэффициент усиления для обеспечения заданного c:
k
1
c1
k  125
Определим коэффициент k КЗ :
k
КЗ

k
k
k
k
k
РПУ ФД УМ ЭДА
k
КЗ
 31,25
В случае, когда k КЗ  1 , в состав КЗ надо ввести неинвертирующий усилитель
Из выражения для с2:
kc
2 1
T  3,321
Т b d 
0
0 1 1
2
k
i
k  di p
Wp 

p v  b pi
i
b  2T  T
T T
T
, d  2T2
1
1 РПУ УР УМ
ЭДА 1
Подставим все известные значения в формулу нахождения Т0 и
выразим искомые Т1 и Т2:
T  T  0.5 ( T  3 T
T
)
РПУ
1 2
0
ЭДА
8
T  T  1 . 648
1 2
В случае, когда Т1-Т2 > 0 , требуется корректирующее звено с отставанием
по фазе.
Величины Т1 и Т2 влияют так же на полосу пропускания замкнутой
системы, поэтому найдем 2-ое соотношение между Т1 и Т2 из ЛАЧХ
разомкнутой САУ.
Для этого сначала определим запас устойчивости по фазе:
 1 
  arcsin 

 M 
  45,585
Затем найдем частоту среза разомкнутой системы и частоту
сопряжения самого инерционного звена :

n
2  cos(  )
1
 
с Т
ЭДА

ср

В случае , когда

ср
 47,153
  94,34
с
(  с – частота сопряжения самого
ω ω
ср
c
инерционного звена – электродвигателя, нагруженного антенной), а
именно 47,153  94,34 , то до частоты среза ЛАЧХ разомкнутой системы
определяется только интегратором и двумя КЗ
ЛАЧХ разомкнутой системы представлена на рис. 2 .
Рис. 2 ЛАЧХ разомкнутой системы автоматического управления
Из графика ЛАЧХ имеем:
9
1)  p 1   20 lg
k
1
На участке ( 1 ; 2):

2)  p 1    p  2   60(lg  2  lg 1 )  60 lg 2
1
На участке ( 2 ; ср ) :
3)  p ( 2 )   p ( cp )  20 lg
 cp
2
т.к.  p (cp )  0 , то подставив выражения 1) и 3) во 2) , получим:
20 lg
k
1
 20 lg
 cp

 60 lg 2
2
1
 k 2 
  3 lg 1
lg 

  
2
cp 
 1
 
k
  2 
 cp  1 
1 
1
T1
2 
1
T2
2
Второе соотношение имеет вид:

k
T1  T2 
cp
ср
 47,153
к  125
Решая систему уравнений, найдем Т1 и Т2:

к
Т1  Т 2 
ср

Т  Т  0.5  (Т  3  Т
РПУ  Т ЭДА )
2
0
 1
10
Т1  4,27
Т 2  2,6226
1.3. Первое корректирующее звено включим после фазового детектора
(ФД). В его состав включим усилитель с коэффициентом kКЗ .
Схема корректирующего звена представлена на рис. 3.
Рис. 3 Схема корректирующего звена
Необходимо определить параметры схемы:
R
 1  ОС
КЗ
R
R : 1000 Oм
R
: ( k
1) R
ОС
КЗ
R
: 30250 Oм
ОС
k
Решив систему уравнений :

T2  R2  C


T1  R1  R2  C


Определим R1 и R2
T
R  1  R  1647,45 Ом
1 C
2
T
R  2  2622,586 Oм
2 C
Второе корректирующее звено реализуем через местную обратную
связь, охватывающую звенья с нестабильными параметрами УС, ЭД и А
(электродвигатель, антенна).
Передаточная функция МОС определяется по формуле :
1
W0 
W2
k УМ  k ЭДА
 1

- передаточная

 1 ,где W2 
W



p

1

pT

1

pT


 КЗ 2

УМ 
ЭДА 

функция звеньев, охваченных ОС

1  pT2
WКЗ2 
- передаточная функция второго КЗ без усилителя
1  pT1
11
1
( ср  47 . 153  сЭДА  94,34 ) ,
В случае , когда ср  сЭДА 
TЭДА
передаточную функцию W2 можно определить по приближенной формуле :
W2 
k УМ  k ЭДА
p
.
Тогда :
p
W0 
k УМ  k ЭДА
где
k 
0 k
 1  pT
 k  p2
1

,

 1  0
 1  pT
 1  pT
2
2


T T
1
2
k
УМ ЭДА
Передаточную
k  20,6 *10 -3
0
функцию
W0
реализуем
последовательным
соединением тахогенератора дифференцирующей цепи , с постоянной
времени T2 , и усилителя , с коэффициентом усиления kУС.
Передаточная функция МОС имеет вид:
k0  p2
pT2
W0 
 k p
 k УС
 1  pT2 
1  pT2 ТГ






W
W
УС
ТГ W
ДЦ
Из выражения для вычисления W0 определим kУС:
k
УС

k
0
T k
2 ТГ
k
 39,261
УС
Схема дифференцирующей цепи представлена на рис.4.
Рис.4 Схема дифференцирующей цепи
12
Общая функциональная схема местной обратной связи представлена на
рис.5.
Рис.5 Общая функциональная схема МОС
R/
Зададимся R´=1000 Ом и из формулы k УС  1  ОС и определим RОС´
R/
R
: ( k
1)  R
OC
УС
1
R
 38261.11 Oм
OC
Фактические запасы устойчивости по усилению и фазе определяются графоаналитическим методом по точным ЛАЧХ и ЛФЧХ построенным по
формулам системы MathCad :
ЛАЧХ :

p
  20
lg k  20 lg   20 lg 1    T

2
интегратор
2   20 lg 1    T1 2   30 lg 1    TРПУ 2  
 

РПУ , ФД, УМ
2

 
 10 lg 1    T
ЭДА  
 



ЭД
ЛФЧХ :

p
 









 2 arctg  T  2 arctg  T  3 arctg  T
 arctg   T

2
1
РПУ
ЭДА
 
2
 

 

КЗ
РПУ, ФД, УМ
интегратор
ЭД
13
Графики ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой САУ. представлены на рис. 6 и рис. 7
14.497
10
Λ .р( ω)
Λ .р W.кр


1.2
1.4
1.6
1.8
 11.116  10
log( ω)
1.033
1.956
Определим частоту на которойр равняется -
Рис. 6 Графическое представление ЛАЧХ
Рис.7 Графическое представление ЛФЧХ
14
Пример выполнения расчета и построения ЛАЧХ и ЛФЧХ представлен на
рис. 8 .
Рис. 8 Графическое представление ЛАЧХ и ЛФЧХ
В процессе эксплуатации системы РА ее параметры (коэффициенты
усиления,
постоянные
времени)
из-за
изменения
внешних
условий,
колебаний напряжений источников энергии и других причин отличаются от
расчетных значений. Если не принять определенных мер, то система РА
может
стать
неустойчивой.
Для
исключения
этого
явления
при
проектировании следует обеспечить определенные запасы устойчивости
системы. Запасы устойчивости определяются на двух частотах: частоте среза
ωср и на критической частоте ωкр. На частоте среза ЛАЧХ разомкнутой
системы равна нулю, на критической частоте ЛФЧХ принимает значение,
равное –π, т.е.:
 ( )  0
р ср
 ( )   
р кр
Определим запас устойчивости по усилению:
15

дБ
  5,587
   ( )
р кр
Согласно графикам ЛАЧХ и ЛФЧХ : ср < кр
устойчивости данной системы.

 
ср
кр
ср
,
что свидетельствует об
 40,732  
кр
 65,982
Определим запас устойчивости по фазе:
   0 . 553
  
з
кз
Определим фактический показатель колебательности:
MФ 
1
sin  
М

ф
 1,903
( MФ - это значение АЧХ замкнутой системы на резонансной частоте )
1.4.
Билинейное Z-преобразование
Для перехода к цифровым прототипам КЗ и МОС воспользуемся формулой
билинейного Z – преобразования :
W(z)W(p)
2 1  z 1
р

1
Т
Д 1 z
Построим цифровую реализацию корректирующего звена, передаточная
1  pT
2
функция которого имеет вид : WКЗ  k КЗ 
1  pT
1
2 1  z 1

После подстановки в WКЗ вместо р выражение : р 
получим :
1
Т
1

z
Д
2
1
TД
W  z   k КЗ 
2
1
TД
1  z 1

 T2
1  z 1
1  z 1

 T1
1  z 1
16
Умножим числитель и знаменатель на 1  z  1 , получим:
W  z   k КЗ
2T2
 (1  z 1 )
TД

2T
1  z 1  1  (1  z 1 )
TД
1  z 1 
где TД – период дискретизации:
1
T 
,
Д F
Д
где FД – частота дискретизации по теореме Котельникова-Найквиста.
Fn 
n
2 
Fn  10,504
F Д  4  Fn
F Д  42,017
,
где п - полоса пропускания замкнутой системы.
1
T 
Д F
Д
T Д  0.0238
В выражении обозначим
2T
1 а
1
T
Д
,
2T
2 b .
1
T
Д
Тогда выражение будет иметь вид:
1  z  1  b (1  z  1 )
1 z1  b  b z1
(1  b )  (1  b )z  1
1
1
1
1
1
W (z)  k 
k 
k 
кз
кз
кз

1

1

1

1
1  z  a (1  z )
1 z  a  a z
(1  a )  (1  a )z  1
1
1 1
1
1
Чтобы получить A 0  1 , поделим числитель и знаменатель дроби на (1  a1 )
получим :
1 b
1 b
1
1  z1
1 a
1 a
В0  В1  z 1
1
1
, где
W z   k

k

КЗ
КЗ 1  A  z 1
1 a
1  z1
1
1
1 a
1
1  b1
В 
0 1 a
1
В1 
Т Д  2 Т2
В0 
Т Д  2  Т1
Т Д  2 Т2
В1 
Т Д  2  Т1
17
В0  0 ,624
1  b1
1  a1
В1   0,57
A
1  a1
1  a1
А
А  0.946
Т Д  2  Т1
Т Д  2  Т1
По определению :
W (z) 
Y(z)
X(z)
W ( z) 
0 , 624  0 , 569  z  1
1  0 , 946  z  1
Этому выражению соответствует схема рекурсивного цифрового звена 1-го
порядка, представленная на рис. 9 .
B0
x(n)
y(n)
Z-1
Z-1
B1
-A
Рис. 11 Схема рекурсивного цифрового звена 1-го порядка
Далее аналогично построим цифровой прототип для МОС. Период
дискретизации оставим тем же.
Передаточная функция МОС имеет вид:
2
k р
W
 0
МОС 1  рТ
2
1 
4  1  z

2
2 
1 
T 1 z

Д
1  k
W
(z)  W
( p)
k
2 1 z
МОС
МОС
0
0
p
2T 1  z  1
2
Т 1  z1
1
1
Д
T 1  z1
Д
Разделим числитель и знаменатель на 1 
18
2T2
TД
:
4

8
z
1

4
z
2
2
2
2
T
T
T
Д
Д
Д
2T
2T
2  2z  1  (1  2 ) z  2
T
T
Д
Д
2T
2T
2T
4
8 1
4 2
) /(1  2 )  (
z ) /(1  2 )  (
z
) /(1  2 )
T2
T2
T2
T
T
T
В  В z1  B z 2
Д
Д
Д
Д
Д
Д
1
2
W
( z)  k
 0
МОС
0
2T
2T
2T
1 A z1  A z 2
1  (2 z  1 ) /(1  2 )  (1  2 ) z  2 /(1  2 )
1
2
T
T
T
Д
Д
Д
(
Где
A 
1
2
2T
1 2
T
Д
2T
2
T
Д
A 
2
2T
1 2
T
Д
А  0,0869
1
1
4 * k0
T2
Д
B 
0
2T
1 2
T
Д
 8 * k0
T2
Д
B 
1
2T
1 2
T
Д
4 * k0
T2
Д
B 
2
2T
1 2
T
Д
А  0,913
2
B  0,063
0
B  0,126
1
B  0,063
2
Получили звено второго порядка, составим схему звена, для этого
перейдем к разностным уравнениям:
k B X( z)  k B X( z) z  1  k B X( z) z  2  Y( z )  A Y( z) z  1  A Y( z) z  2
0 0
0 1
0 2
1
2
k B x (n )  k B x (n  1)  k B x (n  2)  y(n )  A y(n  1)  A y(n  2)
0 0
0 1
0 2
1
2
y(n )  k B x (n )  k B x (n  1)  k B x (n  2)  A y(n  1)  A y(n  2)
0 0
0 1
0 2
1
2
Этому выражению соответствует схема цифрового звена 2-го порядка ,
представленная на рис . 10 .
19
Рис . 12 Схема цифрового звена 2-го порядка
WМОС ( z ) 
0.063  0,126  z 1  0.063  z 1
1  0,0869  z 1  0,0,913  z 1
ЧАСТЬ 2
2.1.ЗАДАНИЕ №2
Разработать алгоритм и программу управления токарным станком с
числовым программным управлением ( ЧПУ ) при изготовлении шахматных
фигур, параметры которых определяются предпоследней и последней
цифрой зачетной книжки , соответственно N1=1 и N0=8.
Тип и габариты фигуры выбираются из Таблицы 1.
Таблица 1
№
Высота
Фигура
N 1- четн.
N0
0 ;1 Пешка
50
2;3 Ладья
60
4;5 Слон
70
6;7 Ферзь
80
8;9 Король
90
Диаметр
N 1- неч.
N 1- четн.
N 1- неч.
40
50
60
70
80
20
25
25
30
30
18
20
20
25
25
20
N0 = 8
Фигура - Король
Высота = 80
Диаметр = 25
Примечание: Заготовка цилиндрической формы из дерева липы, с
длиной 1400 мм и диаметром 32 мм.
21
2.2. Структурная схема токарного станка с числовым программным
управлением (ЧПУ)
ДАТЧИКИ
Патрон
Y
0
X
Пл. 2
Пл. 3
Измерительные
контроллеры
Заготовка
Р1
0
Пл. 1
Р2
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Ручное управление
Интерфейс
Управляющая
ЭВМ
Пульт оператора
Дисплей
Интерфеис с
переферийными
устройствами
К другой ЭВМ
Рис. 11 Схема токарного станка с ЧПУ
Назначение блоков:
На платформе 1 (Пл. 1) укреплены резцы (р1, р2, р3). Эта платформа
может перемещаться в пространстве между стопорами (стопор 1, стопор 2,
стопор 3) вдоль оси x и y с заданной скоростью и поворачиваться вокруг
своей оси на заданный угол.
Платформа 2 (Пл. 2) и Платформа 3 (Пл. 3) служат для зажима
заготовки с торцов и могут перемещаться влево и вправо вдоль оси x от
патрона до стопоров 1 и 2.
Патрон может зажимать и разжимать заготовку и вращать ее вокруг оси
x по часовой и против часовой стрелки с заданной угловой скоростью.
Платформы и патрон приводятся в действие исполнительными
механизмами (двигатели с редукторами).
Датчики совместно с измерительными контроллерами отслеживают
пространственные координаты платформ, направление и скорость вращения
патрона, угол поворота платформы 1 (Пл. 1), усилие зажатие заготовки
патроном и платформами 2 и 3 и передают эти данные в цифровом виде в
управляющий ЭВМ.
22
2.3.
Структурная схема алгоритма изготовления шахматных фигур
Начало
Блок 1
Блок 2
Блок 3
Блок 4
Блок 5
Блок 6
Блок 7
Блок 8
Нет
Блок 9
Да
Конец
Описание:
Блок 1: Установка заготовки в патрон (в ручную).
Блок 2: Зажим заготовки патроном и платформой 3, замена резца.
Блок 3: Программа обработки основания фигуры.
Блок 4: Зажим заготовки платформой 2 и замена резца.
Блок 5: Программа предварительной обработки фигуры.
Блок 6: Программа чистовой обработки фигуры и её обрезка.
Блок 7: Разжим заготовки.
Блок 8: Продвижение заготовки платформой 3 и зажим ее патроном.
Блок 9: Условие выхода из цикла :
Да, если заготовка закончилась,
в противном случае – Нет.
23
2.4.Схематический чертеж фигуры
17
8
x
32
80
R
1
10
R
8
y
25
R21.2
5
Рис. 12 Схематический чертеж шахматной фигуры
24
2.5.
Разработка программы обработки основания фигуры
Выполним схематичный чертеж основания фигуры:
Рис. 13 Схематичный чертеж основания фигуры
Точка p1 имеет координаты х = 0 и у = 0.
Точка p5 – координаты центра окружности с радиусом r0.
Точка p3 имеет координаты (0,-12.5) , а точка p4 имеет координаты (0,-16).
Определим радиус окружности и координаты точки p5, для этого
воспользуемся теоремой Пифагора:
r02 = (-12.5)2 + (r0 - 2)2 = 225 + r02 - 4 r0 + 4
4 r0 = 156.25
r0 = 39.06
соответственно, точка p5 имеет координаты (-39.06; 0).
25
Тогда программа для обработки основания фигуры будет иметь
следующий вид:
<Программа обработки основания фигуры>
% GENER (0)
; ввод информации о геометрических объектах
p1 = x 0, y 0
p2 = x 2, y 0
p3 = x 0, y -12.5
p4 = x 0, y -16
p5 = x -39.06, y 0
; p6 координаты точки начального положения платформы 1
p6 = x - 200, y - 300
; обработка основания фигуры
%CUTTER(100)
%FROM(6,100) - исходная точка
m0=p1 - позиционирование в p1
m1=p2 - снятие 2 мм материала
m2=p2, c1, p3 - от p2 к p3 по дуговой интерполяции
m1=p4 - линейное движение в p4
М99 - конец платформы и возвращение в исходную позицию.
; возврат платформы 1 в точку p6
M99
26
Разработка программы предварительной обработки поверхности фигуры
Выполним схематичный чертеж, предназначенный для предварительной обработки
фигуры:
y
x
p5
p6
p3
p2
p4
p1
42 мм
<Программа предварительной обработки поверхности фигуры>
% GENER (0)
; ввод информации о геометрических объектах
p1 = x 0, y -16
p2 = x 0, y -12,5
p3 = x 81, y -12,5
p4 = x 81, y -16
p5 = x 10, y -10
p6 = x 81, y -10
; p7 координаты точки начального положения платформы 1
p7 = x -200, y -300
27
; черновая обработка фигуры
% CUTTER (100)
% FROM (7, 100)
m0 = p1
m1 = p2
m1 = p3
m0 = p4
m0 = p2
m1 = p5
m1 = p6
; возврат платформы 1 в точку p7
M99
Разработка программы чистовой обработки поверхности фигуры
Выполним схематичный чертеж, для чистовой обработки фигуры:
y
p12
p11
c1
p1
p4
p2
p7 p9
p5
p8
p6
c2
p13
p10
p3
<Программа чистовой обработки поверхности фигуры>
28
x
% GENER (0)
; ввод информации о геометрических объектах
p1 = x 0, y -12,5
p2 = x 10, y -10
p3 = x 20, y -15
p4 = x 32, y -6
p5 = x 55, y -6
p6 = x 57, y -15
p7 = x 60, y -15
p8 = x 63, y -15
p9 = x 65, y -6
p10 = x70, y -6
p11 = x 72, y -6
p12 = x 80, y -6
c1 = p3 , r 10
c2 = p7 , r 3
; p14 координаты точки начального положения платформы 1
p14 = x -200, y -300
; чистовая обработка и обрезка фигуры
% CUTTER (100)
% FROM (15, 100)
m0 = p1
m1 = p2
m2 = p2 , с1 , p4
m1 = p5
m1 = p6
29
m3 = p6 , c2 , p8
m1 = p9
m1 = p10
m1 = p11
m1 = p12
; обрезка фигуры
m1 = p13
; возврат платформы 1 в точку p14
M99
Вывод :
В первой части данной курсовой работы были рассчитаны параметры
системы
автоматического
управления
(САУ),
осуществляющие
автоматическое слежение за объектом, перемещающимся в пространстве и
излучающим электромагнитные волны.
Во второй части были разработаны алгоритм и программа управления
для станка с ЧПУ для изготовления шахматной фигуры.
30
Список использованных источников
1.
Тяжев А.И. Основы теории управления и радиоавтоматика.
Учебное пособие. - М.: Радио и связь, 1999. - 188 с.: ил.
2.
Конспект лекции по предмету «ОТУ и РА».
31