Содержание

Введение 4

1 Функциональная схема сау 5

2 Алгоритмическая схема сау 5

3 Анализ устойчивости исходной САУ 9

4 Синтез корректирующих устройств САУ 11

5 Анализ характеристик скорректированной системы 14

Заключение 15

Список использованной литературы 16

Вариант 4.0 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 T_у dU_у /dt + U_у = k_у U ;

усилитель мощности (тиристорный преобразователь) T_п dU_п /dt + U_п = k_п U_у;

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;

K_у - коэффициент усиления предварительного усилителя;

K_п - коэффициент усиления тиристорного преобразователя;

K_я - коэффициент передачи цепи якоря;

M_дв - вращающий момент двигателя;

М_н - 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;

Т_у – постоянная времени усилителя;

T_п - постоянная времени тиристорного преобразователя;

T_я - постоянная времени якоря электродвигателя.

Параметры
	вариант 0
Kу	25
Kп	10
Kя	2
Tу, с.	0,001
Tп,, с	0,003
Tя, с.	0,04
J, Н м с2	0,005
I	70
K, В с/рад	0,2
, %	28
tр, с	0,1

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.