Основы мехатроники и робототехники
q (3.2.7) или после преобразований (3.2.7) ) )( t ( 0 1 0 q
жүктеу/скачать 3,35 Mb. Pdf көрінісі
|
Sholanov 1
| q
(3.2.7) или после преобразований (3.2.7) ) )( t ( 0 1 0 q q q q , (3.2.8) где 0 1 0 t t t t t ) ( Взяв производную по времени из соотношения (3.2.8) можно получить равенство ) )( t ( ) t ( 0 1 q q q (3.2.9) Отсюда следует физический смысл веденной величины (t), называемой профилем скорости. Профиль скорости с точностью до множителя ( 0 1 q q ) представляет обобщенную скорость в i- м сочленении. Следовательно, выбрав профиль скорости можно обеспечить линейное изменение обобщенных координат. Для того, чтобы выбрать профиль скорости, или закон изменения обобщенной координаты возьмем интеграл от выражения (3.2.9) на заданном промежутке времени 1 0 1 0 t t t t 0 1 0 1 t)dt ( ) ( dt ) t ( q q q q q Отсюда вытекает важное равенство, исходя из которого можно выбирать функцию (t), а именно 1 0 t t 1 dt ) t ( (3.2.10) В геометрическом смысле равенство (3.2.10) означает (рис.3.7), что площадь ограниченная кривой функции ) t ( на заданном отрезке [t 0 ,t 1 ] должен равняться единице. Одной из наиболее приемлемых функций, обеспечивающих плавное изменение обобщенной скорости на заданном интервале, является функция T t Sin T 2 ) t ( 2 (3.2.11) 34 где время T=t 1 - t 0 . Рис.3.7. Функция профиля скорости Проинтегрировав выражение (3.2.11) и подставив интеграл в равенство (3.2.8) получим требуемый закон изменения обобщенных координат. Эти сведения являются входными данными для решения задачи управления на исполнительном уровне. В случаях, когда требуется достаточно стабильное скоростное движение множества взаимосвязанных тел со значительными массами необходимо моде- лирование динамики на тактическом уровне управления. Такое моделирование позволит учесть взаимное влияние на движении взаимосвязанных масс. Одним из методов такого моделирования является применение комбинированной модели основанной на сетях Петри и симплексах высокой размерности . 3.2.4. Исполнительный уровень управления Исполнительный уровень управления составляют комплекс аппаратных и программных средств, выполняющих задачи управления приводом одного движения. С другой стороны система управления исполнительного уровня представляет совокупность систем управления всех приводов мехатронной системы, включая сам исполнительный механизм, например, манипулятор для робота. Рассмотрим структуру системы управления исполнительного уровня [4]. Задачей управления на исполнительном уровне является обеспечение заданных требований по точности, устойчивости и качеству переходных процессов. В этих целях применяют различные построения структурных схем, обеспечивают заданный набор регуляторов и других звеньев. В наиболее общем виде структурная схема исполнительного уровня может иметь вид представленный на рис.3.8. Структурно в систему управления входят контроллер движения, не показанный на рисунке, регулятор положения (РП), регулятор скорости (РС), регулятор прямой связи по скорости изменения управляющего воздействия (РПСС), регулятор обобщенной силы (РОС), регулятор корректирующей связи по 35 возмущающему воздействию (РСВВ). Информационно-измерительная система представлена не показанными на рисунке датчиками обратной связи по обобщенной координате q , обобщенной скорости q , обобщенной силе Q. Контроллер движения аккумулирует входное воздействие в виде входных сигналов для управления в общем случае по обобщенной координате g q , обобщенной скорости q g , обобщенной силе g Q . Сигналы ошибки в контурах обозначены через e c соответствующими индексами. Входное и возмущающее воздействие на мехатронный модуль движения (ММД) обозначены через u и v. Обычно коэффициенты регуляторов определяются при синтезе системы управления методами Теории автоматического управления. Предполагается, что в процессе эксплуатации эти коэффициенты остаются неизменными. Однако может оказаться, что в действительности регуляторы (имеющие определенные пределы регулирования) в некоторых случаях не смогут компенсировать ошибки по обратным связям. Рис.3.8. Обобщенная структурная схема СУ исполнительного уровня. В таких ситуациях при необходимости применяют адаптивное управление с адаптивной настройкой регуляторов или применяют технологии интеллектуального управления. жүктеу/скачать 3,35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|