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 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	Варианты
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Kу	25	50	40	35	20	25	30	35	30	25
Kп	10	8	10	12	15	12	7	8	10	10
Kя	2	3	2	3	2	3	2	3	3	2
Tу, с.	0,001	0,002	0,001	0,002	0,001	0,002	0,001	0,002	0,001	0,002
Tп,, с	0,003	0,005	0,006	0,004	0,005	0,004	0,005	0,003	0,006	0,003
Tя, с.	0,04	0,02	0,02	0,03	0,04	0,02	0,03	0,02	0,03	0,04
J, Н м с2	0,005	0,006	0,005	0,007	0,005	0,006	0,005	0,007	0,008	0,005
I	70	75	50	60	65	75	70	50	60	80
K, В с/рад	0,2	0,25	0,2	0,25	0,3	0,0,2	0,25	0,3	0,2	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.