Московский государственный университет печати



         

Автоматизация проектирования систем и средств управления

Учебное пособие



Автоматизация проектирования систем и средств управления
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление

Введение

Часть 1. Общие сведения о САПР

1.

Сведения о проектировании технических объектов

1.1.

Общие сведения

1.2.

Задачи конструкторского проектирования

1.3.

Схема процесса проектирования

1.4.

Формализация проектных задач и возможности применения ЭВМ для их решения

1.5.

Классификация параметров проектируемых объектов

2.

Математическое обеспечение автоматизации проектирования

2.1.

Математическое обеспечение САПР

2.2.

Требования к математическому обеспечению

2.3.

Математическое моделирование объектов и устройств автоматизации в САПР

2.3.1.

Требования к математическим моделям

2.3.2.

Классификация математических моделей

2.3.3.

Математические модели на микро-, макро- и метауровнях

2.3.4.

Методика получения математических моделей элементов и устройств автоматизации

2.4.

Моделирование технических объектов на метауровне

2.5.

Постановка задачи автоматического формирования математических моделей систем на макроуровне

2.5.1.

Требования к методам в САПР, обусловленные особенностями математических моделей

3.

Виды обеспечения систем автоматизированного проектирования

3.1.

Составные части САПР

3.2.

Подсистемы САПР

3.3.

Принципы построения САПР

4.

Техническое обеспечение САПР

4.1.

Основные требования к техническим средствам САПР

4.2.

Организация комплекса технических средств

4.3.

Состав комплекса технических средств ЭВМ

4.4.

Периферийные устройства САПР

4.4.1.

Аппаратура связи в системах телеобработки

4.4.2.

Передача факсимильного изображения

4.4.3.

Классификация модемов

4.5.

Устройство современных модемов

4.6.

Устройство цифрового модема

4.7.

Модемы в цифровых сетях

4.8.

Сканеры и их классификация

4.9.

Устройства вывода информации в САПР (принтеры)

4.9.1.

Матричные принтеры

4.9.2.

Лазерные принтеры

4.9.3.

Цветные лазерные принтеры

4.9.4.

Струйные принтеры

4.9.5.

Цветная печать

4.10.

Плоттеры

4.10.1.

Перьевые плоттеры (ПП, PEN PLOTTER)

4.10.2.

Струйные плоттеры

4.10.3.

Электростатические плоттеры

4.10.4.

Плоттеры прямого вывода изображения

4.10.5.

Плоттеры на основе термопередачи

4.10.6.

Лазерные (светодиодные) плоттеры

Часть 2. САПР электромеханических датчиков угла

5.

Структура САПР электромеханических датчиков угла (САПР ЭМДУ)

6.

Математические модели ЭМДУ

6.1.

Обобщенная модель неявнополюсных электромашинных датчиков угла без учета магнитных свойств материала магнитопровода

6.1.1.

Обобщенная модель для расчета погрешностей электромашинных датчиков угла

6.1.2.

Уравнение воздушного зазора неявнополюсной электрической машины с малой асимметрией магнитопровода

6.1.3.

Расчет относительных изменений магнитных проводимостей с учетом всех видов асимметрии в неявнополюсной машине

6.2.

Обобщенная модель электромашинных датчиков угла с учетом магнитных свойств материала магнитопровода

6.2.1.

Идеализированная машина-модель с учетом конечной проницаемости магнитопровода

6.2.2.

Основные положения обобщенного подхода к проектированию нелинейных электромашинных устройств с насыщенным магнитопроводом

6.2.3.

Магнитное состояние постоянного магнита в электромагнитной системе

7.

Модель выбора технологических допусков ЭМДУ

8.

Цифровое моделирование погрешностей фазовых преобразователей перемещений с ЭМДУ

9.

Программное обеспечение САПР ЭМДУ

9.1.

Подсистема «Выбор ЭМДУ»

9.2.

Подсистема «Анализ погрешностей ЭМДУ»

9.3.

Подсистема «Анализ погрешностей фазовращателей с ЭМДУ»

Список литературы

Указатели
22  предметный указатель
43  указатель иллюстраций

Часть 2. САПР электромеханических датчиков угла

5.
Структура САПР электромеханических датчиков угла (САПР ЭМДУ)

В настоящее время все более широко разрабатываются и применяются цифровые системы автоматического управления. В частности, высокие технико-эксплуатационные показатели современных печатных машин в значительной мере достигаются за счет цифровых систем автоматизированного управления и контроля.

Электромеханические цифровые автоматизированные системы печатных машин представляют собой цифровые автоматизированные электроприводы с исполнительными двигателями постоянного и переменного тока и шаговыми микродвигателями. Например, цифровые электроприводы с шаговыми двигателями применяются в механизме диагональной приводки офсетной печатной машины SM2, в двухваликовых лакировальных аппаратах фирмы Heidelberg для регулирования величины зазора между валиками. Цифровые электроприводы с исполнительными микродвигателями непрерывного типа применяются для автоматического управления сборным красочным ножом офсетных печатных машин той же фирмы.

Все эти электромеханические автоматизированные системы имеют одинаковую функциональную схему (рис. 5.1Рис. 05.1. Функциональная схема цифрового электропривода) и состоят из объекта управления и автоматического регулятора (АР). В состав автоматического регулятора входят датчик (Д), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), задатчик (ЗД), сравнивающее устройство (СУ), усилитель-преобразователь (УП), исполнительный двигатель (ИД) и исполнительный регулирующий орган (РО). В системах цифрового управления печатью функции задатчика и сравнивающего устройства выполняет компьютер.

В качестве датчиков (Д) обратной связи для таких систем, применяемых при управлении не только отдельными объектами, но и целыми комплексами, широко используются электромеханические датчики угла: двухполюсные и многополюсные вращающиеся трансформаторы, индукционные редуктосины, индуктосины, трансформаторные сельсины. Практически все эти датчики являются электромашинными устройствами, т.е. выполнены на базе электрической машины и могут анализироваться методами, принятыми в теории электрических машин.

Точность работы всей системы в целом существенно зависит от датчиков первичной информации. Соответственно, выбор или разработка датчиков, отвечающих требованиям, предъявляемых к конкретной системе, анализ погрешностей, вносимых датчиками в работу этих систем, являются актуальными задачами.

Снижение сроков разработки и ужесточение требований, предъявляемых к датчикам по точности преобразования, требуют поиска новых конструктивных и схемных решений и эффективных методов их проектирования Этим обусловлена необходимость разработки методов проектирования, позволяющих повысить достоверность точностного расчета и автоматизировать основные этапы эскизного проектирования датчиков.

Рассматриваемая далее САПР электромеханических датчиков угла (САПР ЭДМУ) является одним из примеров реализованных САПР устройств автоматизации. Она предназначена для выбора и расчета погрешностей электромеханических датчиков угла и позволяет решать на персональных ЭВМ типа IBM PC AT три основные задачи:

  • выбор датчика по требованиям ТЗ;

  • анализ погрешностей разрабатываемого датчика;

  • анализ погрешностей, вносимых датчиком в работу аналого-цифровых преобразователей (АЦП) типа «угол-фаза-код».

Структурная схема САПР ЭМДУ, состоящая из трех проектирующих подсистем и выполняющая три вышеуказанные проектные процедуры, изображена на рис. 5.2Рис. 05.2. Структурная схема САПР.

Проектирующие подсистемы «Выбор ЭМДУ», «Анализ погрешностей ЭМДУ» и «Анализ погрешностей фазовращателей с ЭМДУ» работают под управлением обслуживающей подсистемы. Обслуживающая подсистема реализована в среде MSDOS и позволяет разработчику в диалоговом режиме, с использованием меню в любой последовательности, решать все три задачи, а также обеспечивает обмен информацией между подсистемами. Блок-схема общего алгоритма работы САПР ЭМДУ приведена на рис. 5.3Рис. 05.3. Блок-схема общего алгоритма САПР ЭМДУ.

© Центр дистанционного образования МГУП