Двоичное экстремальное регулирование.

Vпод - Vаг

Vрез - Vаг

Рэф – оптим.

Одновременно регулируется Vпод и Vрез.

1. контур по регулированию Рэф.

2. контур по соотношению скорости Vn и Vр

В 1 - ом контуре сравнивается сигнал с Дн и сигнал Рэф. зад.

Во 2-ом контуре задается соотношение Vn\Vp и рассогласование подается на регулятор скорости подачи, а скорость резания является подчиненной от скорости подачи.

1. Структурная схема и принцип работы регулятора нагрузки на приводе выемочной машины типа САДУ-2.

Чаще машины работают по двойной экстремальной схеме управления. Примером является Аппаратура САДУ-2 (система автоматического управления двигательной установкой). Имеет след структуру:

Система предназначена для автоматического управления нагрузкой двигателя по заданному Рэф и Vn, поэтому 2 контура управления по заданной Vn, и контур управления по заданной Рэф.

САДУ – 2 должен обеспечить максимальную Vn, при максимальной нагрузке на привод. Контур упр-я по Рэф имеет выше приоритет чем контур по Vn

Если фактическая мощность ниже чем заданная то в основном работает контур регулирования по скорости. На ЭС1 подаются Vзад и Vфак (который снимаются с привода подачи). Если Vфак < Vзад, срабатывает тригер Т2, который включает эл. магнит2 (ЭМ2) который увеличивает через золотник подачу жидкости к гидродвигателю подачи, что приводит к увеличению скорости подачи до тех пор пока не не станет Vфак = Vзад.

При отсутствии сигнала на Т2 (при Vф>Vзад) Т2 отключитсся и гидронасос снижает производительность. Увеличение Vпод будет пока Vзад = Vфак или пока нагрузка на двигатель комбайна не превысит Iф >Iзад, при Iф >Iзад на ЭС3, то срабатывают электронное реле ЭР и триггер Т1, который включает ЭМ1. ЭР являетсяся реле приоритета, т.е. оно отключает контур управления скорости размыкания свои контакты и скоростью подачи управляет ЭМ1, который всегда уменьшает скорость подачи до тех пор пока Рзад и Рфак (Iф =Iзад) не сравняются.

1. Структурная схема и принцип работы импульсного пропорционального интегрального регулятора нагрузки на приводе выемочной машины типа ИПИР-Зм.

ИПИР – 3М предназначен для управления нагрузкой двигателя по схеме двойного экстремального управления. Поэтому содержит также два контура по V и по Р, но в системе используются импульсные сигналы. Что объясняет большую приспособляемость системы в реальной ситуации управления выемочной машиной. Аппаратура разрабатывается и в аналоговом варианте и имеет следующую структурную схему.

ИПИР – 3М предназначен для импульсного управления нагрузкой двигателя выемочной машины. Имеет два контура управления: по силе тока двигателя и по скорости подачи комбайна. Приоритетным является контур управления по силе тока. Сброс и повышение нагрузки может происходить импульсно, ширина управляющих импульсов при этом определяется величиной рассогласования заданного и фактического сигналов. Структурно состоит: 2 элемента сравнения С1 и С2. на С1 подается Iзад и Iфак, С1 имеет два выхода «+» и «-» рассогласования. Выход «+Δ» связан с ШИМ 1 (широтно-импульсный модулятор), который формирует импульсный сигнал с шириной импульса зависящей от величины рассогласования. «-Δ» выход соединен с ШИМ 2, который работает по такому же принципу. ШИМ через систему логики включает К1 (ключ управления направленность движения комбайна). Ключ подает сигнал через элемент логики совместно с сигналом задатчика скорости (ЗС). ЗС подключается импульсно к С2. с другой стороны подается сигнал с ДС (датчика скорости). С2 имеет два выхода: «+Δ» и «-Δ»,которые соединяются с ключами К2 и К3. все ключи К2 – К4 подключены к блоку логики (БЛ), который формирует сигнал управления электромагнитами ЭМ1 и ЭМ2, которые увеличивают и уменьшают скорость полдачи комбайна. Алгоритм управления приводится на РИС № 17.

В первой колонке нормальная загрузка двигателя по току. Так как перегрузки нет то Δ=0, К3 и К4 равны нулю, а АЧ срабатывает в нулевом варианте. Система работает без изменений. При недогрузки двигателя и при Vзад < Vфак

срабатывает К2, а АЧ формирует импульсы, которые блоком логики игнорируются и происходит плавное уменьшение скорости за счет Э1. если Vзад >Vфак, срабатывает К3 и блок логики импульсно повышает скорость подачи. Ширина импульса будет уменьшаться с уменьшением Δ. При перегрузки двигателя (I фак >Iзад), К2 и К3 работают в импульсном режиме. При Vзад >Vфак блок логики производит сброс скорости импульсно.

Если Iф>Iз, следовательно вкл. ШИМ1;

& элемент логики не пропускает постоянные сигналы, а пропускает импульсные;

К2 уменьшает скорость подачи;

К3 увеличивает скорость подачи.

Микропроцессорный вариант аппаратуры ИПИР – 3М.

Представлен двумя блоками внешних связей объектом. К ППИ подключается ДН (датчик нагрузки). Порт А ППИ задействован в управлении электромагнитами ЭМ1 и ЭМ2, которые управляется через элемент «или». Ширина импульса задается в зависимости от рассогласования. РИСУНОК №18.

ПП – привод подачи, ДС – датчик скорости. Подключение к МП регулируется ДВУ.

1. Анализ способов автоматического направленного вождения проходческих комбайнов.

Используются следующие способы:

Вождение комбайна по лазерному лучу:

На некотором расстоянии от комбайна устанавливается источник лазерного излучения (1), который выставляется в нужном направлении с помощью

геодезических приборов. На комбайне устанавливается датчик лазерного излучения (2), который представляет собой щит с расположенными на нем фотодиодами, которые располагаются по осям. В центре располагается диод D5, фиксирует отклонение луча от заданного значения. D5 фиксирует нужное направление лазерного луча. Т.к изменять пространственное положение комбайна сложнее чем щита, то щит относительно комбайна перемещается, а система коррекции сводит к 0 отклонение корпуса комбайна от исходного положения щита.

Система микропроцессорная имеет следующую структуру:

Основой МПС упр-я является ППИ или модуль дискретного ввода сигнала к которому подключаются датчики (фотодиоды D1-D5) D1-D4 имеет групповое подключение и предназначены для перемещения к центру.

Если луч попадает в мертвую зону, которая оснащается датчиками В1-В4, которые перемещают луч к одной из осей датчик дает свой сигнал.