12. Архитектура строения систем чпу cnc, pcnc-1

К этим типам относится се­мейство NUM (концерн Schneider, Герма­ния) (рис. 1.1), построенное по прин­ципу многопроцессорных CNC-систем: с ЧПУ-процессором, процессором программируемого контроллера автоматики и гра­фическим процессором. Система NUM оснащается пас­сивным терминалом или про­мышленным компьютером с опе­рационной системой Windows-98.

Кроме этого, в зависимости от требований устанавливается различное число входов-выходов электроавтоматики. Вычисли­тельная мощность систем NUM достаточно высока, и этим объясняется широкий набор их функциональных возможностей

Рис. 1.1. Архитектура системы ЧПУ типа CNC фирмы NUM

PCNC (рис. 1.2) выполнена по классиче­ской схеме: специализированный промышленный компьютер с опе­рационной системой Windows NT и возможностью разрабатывать пользова- тельские приложения на Visual Basic, PCI-одноплатный ЧПУ-компьютер, выполняющий все функции ядра, включая программно-реали­зованный контроллер электроав­томатики. С помощью общего для всей системы терминала осуществляется программирование и редактирование контроллера.

Рис. 1.2. Архитектура системы ЧПУ класса PCNC-1 фирмы Allen-Bradley

13. Линеаризация методом Тейлора

Пусть объект управления описывается уравнениями

, (3.1)

с контролируемыми или измеряемыми выходами

, (3.2)

где –-мерные,–-мерный,–-мерные векторы.

Здесь предполагается, что нелинейные функции и , которые являются аналитическими в рабочей области, можно разложить в ряд Тейлора.

Линеаризуем уравнение (3.1) при условии малости приращений относительно положения равновесияи, где – вектор состояния положения равновесия при фиксированном управлениии малыхна интервале. При этом можно записать линейное уравнение

,

На основе уравнения (3.2) записываем также линейное уравнение в отклонениях:

, (3.3)

со следующими матрицами частных производных:

Пример (по желанию):

В качестве примера рассмотрим трехзвенный механизм в пространстве угловых скоростей ,,вращения исполнительных электродвигателей его звеньев.

,

, (1.3.1)

,

где ,,– коэффициенты, значение которых определяется динамическими моментами инерции двигателя и нагрузки, конструктивными параметрами электродвигателя;,,- управляющие воздействия (электромагнитный момент или ток электродвигателя);,,– коэффициенты, определяющие влияние угловых скоростей двух звеньев механизма на третье звено.

,. (1.3.2)

Обозначим правую часть уравнений (1.3.1) вектор-функцией:

. (1.3.3)

Таким образом, систему уравнений (1.3.1) можно записать в общей форме:

. (1.3.4)

Линеаризуем уравнение (1.3.4) при условии малости приращений ,,относительно положения равновесия, где – вектор состояния положения равновесия при фиксированном управлениии малыхна интервале.

линеаризованное уравнение:

, (1.3.5)

где частные производные ивычисляются в точкеравновесного состояния:

,. (1.3.6)

Для рассматриваемого электромеханического объекта матрицы (1.3.6) принимают значения:

, . (1.3.7)

В результате линеаризованное уравнение (1.3.5) принимает вид:

. (1.3.8)