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运动控制系统第一章作业答案 曾毅编

【1-1】 某生产工艺要求:按动起动按钮S Ⅰ时,电动机M带动小车作如图题1-83所示的运动轨迹运行;按动暂停按钮S Ⅱ时,小车就地停止。

重新按动启动按钮S Ⅰ时小车从暂停位置,开始键继续运行。

假设:KM 1得电小车向右运行,KM 2得电小车向左运行,小车每次反向运行前都暂停t 秒。

1)试设计满足该运动轨迹的运动控制线路图。

2)当小车运行在B-C 区间时,如果突然停电或此时按动清零停止按钮,当来电后再按动起动按钮将会发生什么现象?如何处理这种问题?
解:1)假设:正反向速度继电器分别为:KS 1、KS 2;短路制动电阻的接触器为KM 3。

系统带降压起动电阻与反接制动的主电路图如答图1所示,其输出方程和控制方程如下:
图1-83 题1-1小车运行轨迹
答图1 题【1-1】(2)解答
2)来电后再按动起动按钮S I ,小车将一直向右走,出现失控现象。

解决续行问题的方法:
①最普通的方法是在运动轨迹的周边增加限位行程开关,并在输出方程中增加正反向点动按钮。

假设:左、右限位保护分别为ST A 、ST B (如答图2所示)
、右限位;正、反向点动按钮分别为SF 、SR ,修改后的电气控制逻辑代数方程组:
R
F T F
A R R
B F S S t KT S S KM K ST K ST K ST K ST K ST S KM S ST KM KM S K K K KM S ST KM KM S K K K KM ⋅⋅⋅⋅⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+=⋅⋅⋅⋅+++=←⋅⋅⋅⋅+++=→)()()()(152413224131642225311ⅡⅡⅡⅡⅡ
②在控制方程组中与转步信号并联时间超限脉冲发生信号。

③系统小车没有回到原点前,不清控制方程组,或者不要在控制方程中增加停止按钮。

④增加回原点功能的按钮。

【1-2】 已知电动机M 1带动小车左右运动;电动机M 2带动小车上下运动。

生产工艺要求的运动轨迹如图题1-84所示。

假设:KM 1得电小车向右运行,KM 2得电小车向左运行;KM 3得电小车向上运行,KM 4得电小车向下运行。

生产工艺要求分别按动启动按钮S 1、S 2、S 3时,小车的运行轨迹分别如图1-84a 、b 、c 所示;按动暂停按钮S Ⅱ,小车就地停止,小车每次转弯运行前都暂停t 秒,按动回原点按键S 0,小车会以最短的路径返回到原点A ,试设计满足该运动轨迹的运动控制线路图。

解:假设小车的转步信号及程序步如答图2所示
答图2 题【1-1】(2)解答
输出方程组为:
T
73652
53443322T 43216355143342312354446331722211S K ST K ST KMU K ST K ST K ST K ST t KT t KT S S S S S KM K ST K ST KMU K ST K ST K ST K ST S KM KM KM K K KM KM KM K K KM KM KM K K KM KM KM K KM ⋅⋅+⋅+⋅⋅+⋅+⋅+⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅+⋅+⋅+
⋅⋅+⋅+⋅+⋅+=⋅⋅+=↓⋅⋅+=↑⋅⋅+=←⋅⋅=→)()()()()()()(ⅡⅡⅡⅡ
ⅡⅡⅡ
控制方程组:
图1-84 题1-2小车运行轨迹
答图2 题【1-2】解答
T
3217353T 32172432T 32171211T 1724301143637T
7603556T 06522321435T
75402344T 0432233T 0532122T
0217
3i i 3211T
121232T 131121S S S S K SA S K SA S S S S K SA S K K SA S S S S K SA S K K SA K SA K ST S SA KMU K ST K ST K S K K S SA K ST K S S K K KMU K ST SA KMU K ST K S K K K S SA K ST K S S K K KMU K ST K S S K K K K ST K S S K K K S S S K S ST S S KMU S KMU KMU S KMU ⋅⋅⋅⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅⋅⋅+⋅+=⋅⋅⋅⋅⋅+⋅+=⋅⋅+⋅⋅+⋅+⋅⋅+⋅=⋅⋅+⋅+⋅=⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅=⋅⋅⋅+⋅+⋅=⋅⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅+⋅++=⋅⋅⋅⋅+=⋅⋅⋅⋅+=∏=][])[(])[()()()()()()())(()()(ⅡⅡⅡ
【1-3】 某运动控制系统的主电路如图1-87所示,分析该电路试写出KM 1、KM 2和KM 3它们之间的动作关系。

解:设能让KM 1和KM 2得电的程序步K 和按钮S 的函数分别为
;
1,2,3)
(;1,2,3)(21n i j S K y n i S K y j j KM i i KM =≠+==+=∑∑
那么,KM 1、KM 2和KM 3它们之间的动作关系一般为
T
1T 22113i 131KM 2j 232KM 1S S KM S KM S KS KM KS KM KM S KM KM KM KS y KM S KM KM KM KS y KM 21⋅⋅+=⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅⋅+=←⋅⋅⋅⋅+=→∑∑)()()()(ⅡⅡⅡⅡⅡ
其中:KS 1、KS 2分别为正、反向的速度继电器。

图1-87 题1-3某小车控制系统
主电路。

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