Пристрій для адаптивного керування процесом металообробки

Пристрій для адаптивного керування процесом металообробки, до складу якого входить блок завдання, вихід якого з'єднаний з першим входом суматора, вихід суматора з’єднаний зі входом електроприводу подачі, підключеного виходом зі входом датчика швидкості подачі і зі входом редукто 35845 перерегулювання, підвищити швидкодію та зменшити помилку пристрою адаптивного керування. На фігурі наведено пристрій для адаптивного керування процесом металообробки. Пристрій містить блок завдання 1, суматора 2, eлeктpoпpивід подачі 3, редуктор приводу подачі 4, верстат 5, електродвигун приводу шпинделя верстату 6, датчик потужності 7, пороговий елемент 8, модель процесу металообробки 9, датчик швидкості приводу подачі 10, фільтр 11. Процес різання металу може бути описаним як передавальна функція: WP ( p ) = PP ( p ) KP = , w П ( p ) TP p + 1 ється з напругою корекції UK. Таким чином, сигнали, які надходять на вхід фільтру 11, дорівнюють: U oc = U дм -U cp , при U дм ñ U cp ; U oc = 0, де Uд.М - напруга датчика 7 активної потужності шпинделя; UOC - напруга оборотного зв'язку. Напруга UTC виходу фільтру дорівнює: U тc = кU oc + pU oc + 1 / p × U oc . (1) Отже, сигнали, які надходять на вхід електроприводу подачі дорівнюють: де PP - потужність різання; wП - швидкість електродвигуна приводу подачі; КР - коефіцієнт передачі процесу різання; ТР - стала часу процесу різання. Коефіцієнт передачі процесу різання при фрезеруванні: KP = CP × t XP P qV × n Ш × B × D × ZФ , U y = U з -U тc , U тc = кU oc + pU oc + 1 / pU oc , при U дм ñU ср U тc = 0, (2) при U дм á U cp , де UTC - напруга технологічного зворотного зв’язку. При збільшенні потужності РР різання зростає сигнал Uд.М на виході датчика потужності. При Uд.М > UСР сигнал керування на вході электроприводу подачі де СР - коефіцієнт, який враховує умови різання; tP - глибина фрезерування; nШ - швидкість шпинделя; B - ширина фрезерування; D - діаметр фрези; ZФ - число зубців фрези; XP, qv - показники ступенів. Коефіцієнт KP змінюється у відповідності з формулою (2) у десятки разів, що в режимі стабілізації потужності різання призводить до значного перерегулювання у роботі верстату. Для усунення перерегулювання системи потрібне відповідне перестроювання моделі процесу різання. Робота пристрою для адаптивного керування процесом металообробки виглядає так. З блоку завдання 1 через суматор 2 поступає сигнал UY на вхід електроприводу подачі 2. Кутова швидкість електроприводу подачі 2 через редуктор 4 діє на процес різання на верстаті 5. Сигнал корекції UK на виході блоку 9 моделі процесу металообробки: U к = U ср =w п × К p. м. при U дм á U cp ; U y =U з - кU oc - pU oc -1 / p × U oc зменшується. При цьому величина UY в значній мірі визначається швидкістю pUOC зміни напруги оборотного зв'язку. Відповідно, зменшується і швидкість wП електроприводу подачі. Отже, зменшується сигнал UK = UCP на виході моделі процесу металообробки. Це призводить до подальшого зростання напруги UTC технологічного оборотного зв'язку. Таким чином, чутливість системи стабілізації потужності piзання виявляється більш високою, ніж у розроблених системах. Змінюючи глибину технологічного оборотного зв’язку (пропорційну частину), можна варіювати величину статичної помилки. Змінюючи глибину те хнологічного оборотного зв'язку (диференціальна та інтегральна частини), можна варіювати величину динамічної помилки (перерегулювання системи при накиданні навантаження). При такому настроюванні значно збільшується стійкість системи стабілізації потужності, знижується динамічна помилка, підвищується якість обробки. (3) де КР.М - коефіцієнт передачі моделі процесу, надходить до опорного входу порогового елементу 8. Сигнал Uд.М датчика потужності шпинделя надходить до порогового елементу 8 та порівню 2 35845 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3