Типовая структура следящего ЭП с числовым программным управлением (ЧПУ)

Следящий электропривод станка с ЧПУ представляет собой сложную систему управления, расчет и проектирование которой осуществляют приближенно по логарифмическим амплитудно-частотным характеристикам. Причем задачу удается упростить, если на начальном этапе проектирования исходить из того, что функциональная схема проектируемой системы известна. Например, предположить, что схема содержит устройства коррекции как в канале ошибки слежения за перемещением рабочего органа станка, так и в цепи обратной связи по скорости двигателя, а затем отыскивать структурные схемы корректирующих устройств и оптимизировать их параметры. Вообще можно задаваться различными функциональными схемами проектируемого следящего электропривода, однако среди их разнообразия более совершенной является схема, построенная по принципу подчиненного регулирования переменных, показанная на рисунке 1.2.

Рис. 2. — Схема, построенная по принципу подчиненного регулирования переменных

Схема содержит три контура: тока, скорости и перемещения; показывает, как цифровое управление перемещением рабочего органа станка (нагрузки Н) сочетается с аналоговым регулированием скорости и тока (момента) электропривода.

Контур тока содержит силовой преобразователь A4, работающий в импульсном режиме; электрическую часть электродвигателя М; датчик тока UA; регулятор тока A2 и устройства управления A3 состоянием элементов силового преобразователя.

Задающим воздействием для контура тока является сигнал с выхода регулятора скорости A1.

В контур скорости входит контур тока, механическая часть электропривода, тахогенератор BR и регулятор скорости A1.

В состав цифрового контура управления перемещением рабочего контура станка (нагрузки) входит микропроцессорная система CPU, цифроаналоговый преобразователь «код-напряжение», контур скорости, импульсный датчик перемещения нагрузки BG, преобразователь «перемещение-код».

Сигнал с датчика перемещения BG преобразуется в машинный код и поступает на вход микропроцессорной системы CPU. На второй ее вход поступает код программного (желаемого) перемещения. Микропроцессорная система УЧПУ осуществляет прием и обработку дискретной информации и вычисляет код задания на перемещение.

в соответствии с алгоритмом управления перемещением вычисляет код управляющего воздействия на контур скорости и выдает его на вход УЧПУ, где он преобразуется в физический сигнал .