Материал: Специализированные исполнительные устройства (Динамический расчет робототехнических систем). Литвиненко А.М., Машаров А.В
где
T1 |
(1 |
T0 |
|
T0 |
); |
T1 |
(1 |
T0 |
|
T0 |
) 1 ; |
T2 |
|
T1 |
|
T2 |
T2 |
|
T1 |
|
T2 |
||
dexp( T2 T0 ),
КЦКУ, интегро-дифференцирующему звену, относятся все цифровые корректирующие устройства с передаточной функцией вида
D(z) |
k(z |
b) |
, |
(6.6) |
|
(z |
a) |
||||
|
|
|
где -1< a <1, -1< b <
При прямом программировании алгоритм работы ЦВМ составляется по передаточной функции ЦКУ в общем виде
|
|
M (z) |
|
b |
|
b z 1 |
b z 2 ... |
b z l |
|
||||
D(z) |
|
|
|
0 |
1 |
|
|
2 |
|
l |
|
(6.7) |
|
|
(z) |
1 |
a z 1 |
a |
2 |
z 2 ... |
a |
q |
z q |
||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||
и может быть определен при переходе к разностному |
|||||||||||||
уравнению вида |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m(n) b0 (n) b1 (n 1) |
b2 |
(n |
2) |
... bl (n |
l) a1m(n 1) |
||||||||
|
a2 m(n 2) ... aq m(n q). (6.8) |
|
|
|
|||||||||
При последовательном программировании передаточная |
|||||||||||||
функция (6-30) записывается в виде |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
D(z) |
D1 (z)D(z)...Dr (z), |
|
|
|
(6.9) |
||||||
113
Рис. 1. Структурная схема линейного ЦКУ высокого порядка
Рис.2 Структурная схема двигателя постоянного тока
3.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:
-Используя формулы 6.1 – 6.9 составить структурную схему регуляторов: интегратор, дифференциатор, интегро-
дифференцирующий.
114
|
- Используя структурную схему двигателя постоянного |
|||
тока лаб. работы № 1 добавить в нее цифровой регулятор |
||||
|
Варианты : |
|
|
|
№ |
|
1 / J н |
регулятор |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
100 |
Интергратор |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
200 |
Дифференциатор |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
300 |
Инт-диф |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
400 |
Интергратор |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
500 |
Дифференциатор |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
600 |
Инт-диф |
|
|
|
|
|
|
- Провести исследование показателей качества переход- |
|
ного процесса: быстродействие, перерегулирование, макси- |
|
мальная динамическая ошибка используя схему двигателя по- |
|
стоянного тока (см. рис. 2) |
|
- Оформить отчет |
|
Отчет должен содержать: |
|
- формулировку цели работы |
|
- основные формулы и структурные схемы |
|
- найденные показатели качества |
|
- структурная схема исследуемой системы. |
|
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ: |
|
- Напишите дискретную передаточную функцию инте- |
|
гратора, дифференциатора, интегро-дифференцирующего зве- |
|
на. |
|
- Нарисуйте структурную схему цифрового регулятора с |
116 |
|
|
передаточной функцией 1156.6. |
|
Заключение
При выборе управляющих сигналов в главе 1 использовались только кинематические соотношения, далее, в главе 2, проводился анализ кинематического управления с учетом динамики манипулятора.
Управление с учетом нелинейностей приобретает особенно важное значение для манипуляторов, снабженных высоко моментными без редукторными электродвигателями, поскольку в этом случае неприемлемы методы расчета, основанные на разделении каналов управления.
Динамические методы представляют интерес при управлении крупными манипуляторами, перемещающими значительные инерционные нагрузки, например манипуляторами космических станций. Пренебрежение динамикой манипуляционных механизмов в этом случае принципиально не позволяет добиться необходимого качества и точности выполнения операций. Рассматриваемые в данной главе методы целесообразно использовать и при управлении промышленными манипуляторами, занятыми на операциях, связанных с преодолением внешних сил, в том числе на операциях сборки и механической обработки.
117
О Г Л А В Л Е Н И Е
Введение.………………………...................................... 1. ДВИЖЕНИЕ ПРИ НАЛИЧИИ ВНЕШНИХ СВЯЗЕЙ. УРАВНЕНИЯ ЛАГРАНЖА ПЕРВОГО РОДА……………………………………………………
1.1.Определение реакции связей при использовании уравнений кинетостатики……………………………
1.2.Уравнение Лагранжа при наличии связей……….
1.3. Применение уравнений Лагранжа для анализа движения манипуляционных механизмов с замкнутыми контурами………………………………..
1.4. Принцип Гаусса…………………………………...
1.4.1. Общая формулировка принципа Гаусса……….
1.4.2. Применение принципа Гаусса для исследования движения манипуляционных механизмов……………………………………………..
1.4.3. Определение ускорений вынужденного движения………………………………………………..
2. МЕТОДЫ ОСНОВАННЫЕ НА РЕШЕНИИ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ДИНАМИ-
КИ………………….
2.1. Компенсация динамики программного дви-
жения………………………………………………..
3
4
4
7
10
20
20
22
24
31
33
2.2. Проблема реализуемости…………………………
2.3. Декомпозиция управления………………………..
2.3.1. Декомпозиция уравнений динамики манипуляционного механизма………………………..
2.3.2. Декомпозиция управляющих сигна-
лов………..
2.4.Силовая обратная связь………………………..
2.5. Динамическое планирование……………………..
2.5.1. Планирование движения вдоль заданной
траектории с учетом динамических ограничений…...
2.5.2. Выбор мощности силовых агрегатов…………..
2.5.3. Планирование движения манипулятора по собственной траектории……………………………….
3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
3.1Лабораторная работа № 1…………………………
3.2Лабораторная работа № 2…………………………
3.3Лабораторная работа № 3…………………………
118
35
38
38
40
44
46
47
50
54
62
70
85
93
104
111
3.4 Лабораторная работа № 4…………………………
117
3.5 Лабораторная работа № 5………………………… 118
3.6 Лабораторная работа № 6…………………………
Заключение……………………………………………..
Библиографический справочник……………………...
1203
119