爱游戏下载app:主动操控原理主动称重体系docx

　　主动称重体系的规划黄守发12223066杨广博12223080佟文肖12223088(北京交通大学机械与电子操控工程学院,北京100044)摘要:规划了一个依托转矩平衡原理的主动称重体系,经过电动机驱动导螺杆完结秤锤在平板上的移动树立转矩平衡,检查秤锤距电动机的间隔经过核算即可准确、快速得出所测物体的分量。经过对物体建模剖析并运用Matlab软件对此体系来进行安稳性剖析。要害词:主动称重、直流电动机、根轨道、时域剖析、频率剖析。一、规划意图跟着咱们国家主动操控范畴技能的快速地开展,渐渐的变多的制作、出产体系已完成百分之百的主动化,不只大幅度提高了出产质量、出产率和设备利用率,也缩短了出产周期,减少了人力资源。所以咱们想将现在的称重体系主动化,避免了人力操作的繁琐,也避免人为***和操作失误。二、体系结构该体系由的履行部分由一个平板和一个支座组成,平板可以随正中间的转轴上下摇摆,板上放置直流电动机和秤锤,并经过导螺杆衔接;操控部分由电池、滑动变阻器和电位器组成。主动称重体系是当被测重物W放置转轴上时,使转轴转矩不平衡,从而使转轴从平衡位置转过必定视点θ,使直流电动机两头发生必定的电势差驱动电机,使称锤WC自其平衡位置开端沿导螺杆滑动,直至树立新的转矩平衡,为了使主动称重进程平稳,需在距转轴间隔为li处参加粘性阻尼f,在未放被测重物时,称锤WC发生的转矩与粘性阻尼发生的转矩平衡,当有被测重物加在转轴上时,转轴的转矩等于被测重物、称锤、粘性阻尼转矩的矢量和。咱们假定被测重物放在距转轴间隔lw=5cm处;而粘性阻尼加在距转轴间隔li=20cm处,并取秤锤的分量为2N;经过查阅有关的材料,咱们取粘性阻尼的系数f=103kg/s,渠道的滚动惯量I=∙m2,螺杆系数ks=1/(4000π)m/rad,输入电位器增益ki=4800V/m,反应增益kf=400V/m。因而,电动机的参数km挑选就成为了体系能否安稳作业以及体系功能是否杰出的要害。三、建模剖析因为重物的参加使得丈量渠道沿转轴滚动,因为视点较小,滚动角θ与y之间的联系可以简化为θ≈yli所以转轴的平衡方程为:Id2θdt2=lwW-xWc-li2fdθdt电动机的输入电压:umt=Kiy-Kfx为确保丈量精度,将体系规划成Ⅰ型体系。而电动机输出转角与输入电压之间的联系为:θmsUms=Kmsτs+1电动机常数τ较小可疏忽,则电动机输入电压与输出转角之间视为积分环节。依据以上方程得到如图所示的体系结构图:+_+_++可以取得丈量体系的开环传递函数为:G(s)H(s)=KmKsKiliWcs(Is+li2f)(s+KmKsKf)若将体系方框图改换如下:+_++_+则以Ws为输出的体系为单位反应体系,开环传递函数存在一个积分环节,故为Ⅰ型体系,针对阶跃呼应的稳态差错为零,即对重物做丈量时发生的丈量差错为零。体系的闭环传递函数为:∅s=X(s)W(s)=KmKsKililwsIs+li2fs+KmKsKf+KmKsKiliWc那么体系的静态增益为limt→∞x(t)W=lims→0X(s)W(s)=lwWc=。带入体系参数后,得到闭环特征传递函数为:X(s)W(s)=+8√3s+Km/10π+96Km/10π其闭环特征方程为:Ds=ss+8