МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) Кафедра Машиностроительных технологий и оборудования Лабораторная работа №2 по дисциплине "Автоматизация сварочных процессов" на тему: "Изучение динамики систем автоматического регулирования дуговой сварки методом математического моделирования". Выполнил: студент группы СП-71б Сорокин С.С. Проверил: к.т.н., доцент Иванов Н.И. Лабораторная работа №2 "Изучение динамики систем автоматического регулирования дуговой сварки методом математического моделирования" Цель работы: На примере математического моделирования системы саморегулирования (АРДС) построить математическую модель системы автоматического регулирования напряжения (АРНД) или тока (АРТД) дуги (структурную и машинную схемы). Выполнение работы Рисунок 1. Структурная схема АРНД Рисунок 2. Структурная схема АРТД 2 Рисунок 3. Машинная схема АРНД Рисунок 4. Машинная схема АРТД Вывод: На примере математического моделирования системы саморегулирования (АРДС) построили математическую модель системы автоматического регулирования напряжения (АРНД) и тока (АРТД) дуги (структурную и машинную схемы). 3 Ответы на контрольные вопросы 1. Почему для анализа переходных процессов в САР используется математическое моделирование? Т.к. с помощью математического моделирования можно просто решать дифференциальные уравнения высоких довольно порядков, описывающие работу САР. 2. Какие математические действия можно выполнять с помощью операционного усилителя? Интегрирование, суммирование и умножение на постоянный коэффициент. 3. Что необходимо сделать, чтобы операционный усилитель выполнял ту или иную математическую операцию? Для выполнения математических операций к ОУ необходимо подключить соответствующую обратную связь. 4. Что необходимо иметь для составления машинной схемы САР? Математическая модель 5. На основании чего строится структурная схема САР? На основании дифф. уравнения, описывающего соответствующий процесс. 6. Какая система называется системой АРДС? АРДС называется система способная противостоять всем типовым возмущениям или их полной отработкой, или выходом на новый установившийся режим, без помощи внешних регуляторов. 7. Какие условия необходимы для работы системы АРДС? Должна обеспечиваться постоянная скорость подачи электрода при сварке плавлением плавящимся элекродом. 8. Как проводится анализ переходных процессов в САР с помощью машинной схемы? Переходная функция достигает своего установившегося значения К не сразу, постепенно по экспоненциальному закону. Тем самым апериодическое звено отражает инерционность процесса. Мерой инерционности является постоянная времени Т: переходной процесс заканчивается при t = 3T. 9. Чем отличается система АРНД от системы АРДС? В системе АРНД поддержание постоянства энергетических параметров осуществляется с помощью специальных регуляторов напряжения. 10. Сравнительная оценка систем АРДС и АРНД. Системы АРНД обладают целым рядом преимуществ по сравнению с АРДС, уступая лишь по стабильности тока и сечения шва при ~Uo, Zкз. Автоматы системы АРДС значительно проще, дешевле и надежнее, что и обусловило их широкое распространение. 11. Принцип работы системы АРТД. На базе схемы автомата системы АРНД в принципе можно построить систему автоматического (принудительного) регулирования тока. Для этого необходимо поток Фз направить в сторону подмагничивания генератора, а поток Фд - в сторону размагничивания; питание последней обмотки осуществлять от датчика тока (при необходимости с усилением). 5
