Регуляторы и датчики положения
2.3.1. Регуляторы
В следящем электроприводе применяют аналоговые и цифровые регуляторы. Аналоговые пропорциональный (П) и пропорционально-интегральный (ПИ) регуляторы строят на основе операционных усилителей (ОУ), охваченных отрицательной обратной связью [1]. При достаточно высоком коэффициенте усиления ОУ передаточная функция такого регулятора определяется выражением
,
где 
, 
– операторные сопротивления входной цепи и цепи обратной связи регулятора.
В курсовой работе после расчета коэффициентов передачи и постоянных времени регуляторов необходимо определить параметры соответствующих резисторов и конденсаторов.
2.3.2. Измерительные преобразователи перемещения
Информация о текущем положении рабочего органа в СЭП формируется с помощью измерительных преобразователей перемещения (ИПП). В состав ИПП входят датчик положения (ДП) и измерительная система (ИС), преобразующая сигнал датчика в цифровой или аналоговый сигнал.
Фотоэлектрические датчики положения используют принцип модуляции светового потока при взаимном перемещении рабочих пластин или дисков.
На рис. 2.1 приведена структура СЭП с импульсным фотоэлектрическим ДП. На вход системы поступают сигнал заданного перемещения в виде импульсов fп с выхода интерполятора системы ЧПУ и сигнал обратной связи fос от ИПП. Сигналы поступают на схему синхронизации СС, необходимую для того, чтобы избежать потери импульсов при одновременном приходе импульсов по каналам задания и обратной связи. С выхода СС импульсы передаются на вход реверсивного счетчика РСч, число в котором пропорционально рассогласованию между заданным и фактическим положением СЭП. Это число с помощью цифро-аналогового преобразователя ЦАП преобразуетсяв напряжение, которое поступает на вход регулируемого электропривода РЭП. Для повышения динамической точности СЭП используется схема компенсации скоростной ошибки КСО.
Рис. 2.1. Структура СЭП с импульсным фотоэлектрическим ДП
Индукционные датчики положения основаны на изменении взаимной индук-тивности перемещающихся обмоток трансформаторов. В оборудовании с ЧПУ используются все виды индукционных ДП: вращающиеся трансформаторы, редуктосины, круговые и линейные индуктосины, которые могут работать в фазовом и амплитудном режимах.
В фазовом режиме работы на обмотки индукционного ДП подаются синусо-идальные напряжения, сдвинутые друг относительно друга на 90 градусов. С выхода ДП снимается напряжение
u=Um·sin(ω0t+φ),
где φ – угловое положение подвижного элемента ДП относительно начала шага или оборота, выраженное в электрических градусах. Например, если используется линейный индукционный ДП, то φ = 2πx/s, где х – перемещение головки относительно начала шага, s – шаг датчика положения.