Pohony výrobních strojů - servomechanismy I.

Garant předmětu:

Vojtěch Matyska

Přednášející:

Vojtěch Matyska, Jan Moravec

Cvičící:

Vojtěch Matyska, Jan Moravec

Předmět zajišťuje:

ústav výrobních strojů a zařízení

Anotace:

Matematický aparát pro zpracování signálů v pohonech NC strojů a robotů. Vzorkování, Fourierova a Laplaceova transformace, Laplaceovy obrazy typických funkcí a přenosové funkce komponent pohonů. Snímače veličin v pohonech, pomocné el. obvody, filtry. Potlačování vibrací v NC strojích. Impulzní buzení.

1.Matematický aparát 1: využití teorie signálů (kmitočtová spektra, vzorkování, FFT, časová a kmitočtová okna) při analýze a simulování výrobních strojů

2.Matematický aparát 2: použití Fourierovy a Laplaceovy transformace v pohonech, obrazy rozběhových funkcí

3.Pohybové rovnice komponent pohonů, přechod k přenosu, geometrická místa kořenů (elektromotor, hydromotor, servoventil)

4.Lineární a rotační snímače polohy 1: fyzikální principy, zásady montáže

5.Lineární a rotační snímače polohy 2: zvláštní typy, použití pro další funkce, chyby

6.Interpolace a elektronika pro zpracování signálů ze snímačů sin-cos

7.Pomocné obvody (AD a DA převodníky, zesilovače, převodníky napětí - proud)

8.Charakteristiky filtrů (dolní propust, pásmová propust, pásmová zádrž)

9.Model dynamiky mechanické stavby pohonu. Modální vlastnosti mechaniky pohonu.

10.Příčiny a kmitočtové oblasti vibrací u komponent NC strojů (snímačů, motorů, převodů)

11.Způsoby rozbíhání pohonů, omezení rychlosti, zrychlení, ryvu

12.Odezva dynamického systému na konečný impulz (příklady: obvod RC, RLC, systém hmota-pružina-tlumič, elektromotor)

13.Potlačení reziduálních kmitů úpravou frekvenčního spektra budicího impulzu (základní případ: netlumený systém hmota - pružina)

Osova cvičení:

1.Frekvenční odezva elektrického dynamického systému

2.Použití tranzistorů pro pulzně šířkovou modulaci

3.Dopředné řízení elektrických motorů pomocí řízených usměrňovačů

4.Vlastnosti filtrů

5.Zpracování signálů

6.Vlastnosti a řízení krokových motorů

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Matematický aparát 1: základní pojmy z teorie signálů, kmitočtová spektra, vzorkování, FFT, časová a kmitočtová okna

2.Matematický aparát 2: použití Fourierovy a Laplaceovy transformace v pohonech, obrazy rozběhových funkcí

3.Pohybové rovnice komponent pohonů, přechod k přenosu, geometrická místa kořenů (elektromotor, hydromotor, servoventil)

4.Lineární a rotační snímače polohy 1: fyzikální principy, zásady montáže

5.Lineární a rotační snímače polohy 2: zvláštní typy, použití pro další funkce, chyby

6.Interpolace a elektronika pro zpracování signálů ze snímačů sin-cos

7.Pomocné obvody (AD a DA převodníky, zesilovače, převodníky napětí - proud)

8.Charakteristiky filtrů (dolní propust, pásmová propust, pásmová zádrž)

9.Model dynamiky mechanické stavby pohonu. Modální vlastnosti mechaniky pohonu

10.Příčiny a kmitočtové oblasti vibrací u komponent NC strojů (snímačů, motorů, převodů)

11.Způsoby rozbíhání pohonů, omezení rychlosti, zrychlení, ryvu

12.Odezva dynamického systému na konečný impulz (příklady: obvod RC, RLC, systém hmota-pružina-tlumič, elektromotor)

13.Potlačení reziduálních kmitů úpravou frekvenčního spektra budicího impulzu (základní případ: netlumený systém hmota - pružina)

Osnova cvičení:

1. Frekvenční odezva elektrického dynamického systému

2. Použití tranzistorů pro pulzně šířkovou modulaci

3. Dopředné řízení elektrických motorů pomocí řízených usměrňovačů

4. Vlastnosti filtrů

5. Zpracování signálů

6. Vlastnosti a řízení krokových motorů

Cíle studia:

Studijní materiály:

Souček,P.: Servomechanismy ve výrobních strojích, monografie, vydavatelství ČVUT 2004, ISBN 80-01-02902-6

Souček,P.: Elektrohydraulické servomechanismy, skriptum ČVUT 1992

Souček,P.: Pohony výrobních zařízení (servomechanismy), skriptum ČVUT 1997

Souček,P., Bubák,A.: Vybrané statě z kmitání v pohonech výrobních strojů, skriptum ČVUT 2008, ISBN 978-80-01-04048-5

Příloha „Reg.pohony v posuvech NC strojů“ v časopisu MM Průmyslové spektrum, únor 2010, č.1,2, ISSN 1212-2572

Poznámka:

Předmět je zaměřen na pohony a jejich části v obrběcích strojích

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• 10 121 NSTI VSZ 2012 základ (povinný předmět programu)