- •Оглавление
- •1 Функциональная схема сау 5
- •2 Алгоритмическая схема сау 5
- •Система автоматического управления электропривода промышленного робота
- •1 Функциональная схема сау Функциональная схема сау будет иметь вид:
- •Опишем элементы:
- •2 Алгоритмическая схема сау
- •3.1 Построение лачх и лфчх
- •4 Синтез корректирующих устройств сау
- •4.2 Выбор корректирующего устройства
- •5 Анализ характеристик скорректированной системы
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Приложение 1
Оглавление
Введение 4
1 Функциональная схема сау 5
2 Алгоритмическая схема сау 5
3 Анализ устойчивости исходной САУ 9
4 Синтез корректирующих устройств САУ 10
5 Анализ характеристик скорректированной системы 10
Заключение 12
Список использованной литературы 12
Приложение 1 13
Приложение 2 14
Приложение 3 15
Вариант 4
Система автоматического управления электропривода промышленного робота
Электропривод современного электромеханического промышленного робота (ПР) представляет собой комплекс приводов, каждый из которых управляет определенной степенью подвижности робота. В основном они строятся по общей схеме, работающей по принципу многоконтурной системы подчиненного регулирования. Электропривод ПР (рис.1) состоит из следующих элементов: исполнительного элемента (двигателя) М; тиристорного преобразователя ТП; редуктора Р; датчиков обратной связи по скорости BR, углу (положению) ИПП; регуляторов скорости РС, угла (положения).
Работа элементов системы описывается следующими уравнениями:
предварительный усилитель Tу dUу /dt + Uу = kу U ;
усилитель мощности (тиристорный преобразователь) Tп dUп /dt + Uп = kп Uу;
редуктор dq /dt =k ;
исполнительный двигатель постоянного тока. Для удобства расчетов структура двигателя постоянного тока представляется в виде двух блоков, описывающих электрические (с постоянной времени Тэ) и электромеханические (с постоянной времени Тм) свойства двигателя и внутренней обратной связи по ЭДС вращения двигателя .
где q q - заданное и текущее значение обобщенной координаты отдельной степени подвижности робота;
U - ошибка регулирования;
Kу - коэффициент усиления предварительного усилителя;
Kп - коэффициент усиления тиристорного преобразователя;
Kя - коэффициент передачи цепи якоря;
Mдв - вращающий момент двигателя;
Мн - момент сопротивления нагрузки, приведенный к валу двигателя;
J - момент инерции двигателя и нагрузки, приведенный к валу двигателя;
i - передаточное отношение редуктора;
k - коэффициент противо-ЭДС;
Ту – постоянная времени усилителя;
Tп - постоянная времени тиристорного преобразователя;
Tя - постоянная времени якоря электродвигателя.
Параметры |
| |
|
вариант 1 | |
Kу |
50 | |
Kп |
8 | |
Kя |
3 | |
Tу, с. |
0,002 | |
Tп,, с |
0,005 | |
Tя, с. |
0,02 | |
J, Н м с2 |
0,006 | |
I |
75 | |
K, В с/рад |
0,25 | |
, % |
20 | |
tр, с |
0,2 |
Введение
Привод промышленных роботов (ПР) – совокупность технических средств, предназначенных для приведения в движение всех звеньев кинематики и захватного устройства манипулятора в соответствии с требуемыми условиями технологического процесса.
Анализ тенденций в отечественной и зарубежной робототехнике показывает, что в последние годы всё более активно в промышленных роботах используются электроприводы. Они не применяются только в роботах, предназначенных для работы во взрывоопасных средах и для работы с машинами, оснащёнными гидросистемами, по соображениям унификации.
Электроприводы новых серий – это приводы с высокомоментными двигателями постоянного тока, асинхронными двигателями, бесколлекторными двигателями постоянного тока и силовыми шаговыми двигателями.
Электроприводы этих серий в большом диапазоне моментов обеспечивают повышенную максимальную скорость, имеют улучшенные массогабаритные показатели.
Особенностями электропривода являются расширенный (до 0,05Н · м) диапазон малых моментов, повышенная (до 15 · 10³ об/мин) максимальная частота вращения, уменьшенная инерция двигателей, возможность встройки в двигатели электромагнитных тормозов и различных датчиков, а также механических и волновых передач.
Основные достоинства электроприводов следующие:
– компактная конструкция двигателей;
–высокое быстродействие;
–равномерность вращения;
–высокий крутящий момент на максимальной скорости;
–высокая надёжность (степень защиты 1Р54);
–высокая точность (за счёт применения цифровой измерительной системы с высокоточным импульсным датчиком);
–низкие уровни шума и вибрации;
–эксплуатация без проверки и обслуживания (использование бесколлекторных двигателей);
–взаимозаменяемость двигателей;
–компактная конструкция преобразователей;
–доступность электрической энергии.
К недостаткам можно отнести:
–наличие щёток к коллекторах двигателя постоянного тока;
–ограниченное использование во взрывоопасных средах;
–большую зависимость скорости выходного звена от нагрузки, что приводит к необходимости создания дополнительных контуров регулирования привода;
–наличие дополнительной кинематической цепи между электродвигателем и рабочим органом работа.