8925

Отработка заданных режимов системы позиционирования при переменном моменте инерции нагрузки и следующих вариациях параметров объекта

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Цель работы: Целью работы является отработка заданных режимов системы позиционирования при переменном моменте инерции нагрузки и следующих вариациях параметров объекта. - коэффициент жесткости с упругого звена - посто...

Русский

2013-02-19

131.5 KB

2 чел.

  1.  Цель работы:

Целью работы является отработка заданных режимов системы позиционирования при переменном моменте инерции нагрузки и следующих вариациях параметров объекта.

  1.  – коэффициент жесткости «с» упругого звена;
    1.   – постоянная времени цепи якоря двигателя «Т»;
    2.   – коэффициент вязкого трения двигателя «g»; коэффициент вязкого трения внешней кинематики «gk»;
    3.   – при наличии нелинейности в виде звена с зоной нечувствительности;
    4.   – при наличии звена с зоной насыщения;
    5.   – при наличии нелинейности в виде сухого трения;
    6.   – при наличии звена с люфтом в кинематической цепи.

  1.  Исходные данные:

Система позиционирования предназначена для управления следующими подвижными звеньями робота:

- Предплечье.

п/п

Масса

Груза

mн (кг)

Предплечье

(м)

m

(кг)

(р/с)

с

(Нм/р)

1

10

0.3

3,0

2,5

104

Задание: Кисть - =0,3 м. – длина звена;

                            m=3 кг. – масса звена;

                            =2,5 р/с – угловая скорость поворота;

                            с=104 Нм/р – коэффициент жесткости кинематической цепи;

                            =10 кг – масса груза.

Скоростная добротность 300.

Перерегулирование отсутствует.

Варьируемый параметр – постоянная времени якоря.

Рис 1.Блок – схема позиционирования.

У – усилитель;

Д – двигатель;

ДП – датчик положения;

Тг – тахогенератор.

Исполнительный орган робота. Рис2.

Центр массы каждого звена лежит в его середине.

где:

l1= lk=0,3 м

m1= m=3 кг

Gн= mн=10 кг

Нм

Вт =0,195 кВт

Выбираем двигатель:

Характеристики

Тип двигателя

ДПМ-1.6-110

Полезная мощность Р, (кВт)

0,25

Номинальный момент М, (Н*м)

                                1.6

Частота вращения n, (об/мин)

2500

Напряжение U, (В)

110

Ток якоря I, (А)

4.5

Сопротивление якоря R, (Ом)

2.3

Индуктивность L, (Гн)

0.0075

Момент инерции J, (кг*м)

0.002

Крутизна характеристики тахогенератора (мВ*мин/об)

20

Класс точности тахогенератора

1.0

Рассчитаем передаточное число редуктора. Передаточное число определяется дважды:

- из необходимости обеспечить подвижному звену угловую скорость .

В этом случае

- из необходимости обеспечить на подвижном звене максимальный момент нагрузки Мн.

В этом случае

Берем для дальнейших расчетов =50.

2.2. Расчет и приведение коэффициентов вязкого трения.

Нм

где Мпт – момент, идущий на преодоление вязкого трения в приводе и кинематике подвижного звена;

g’ – коэффициент вязкого трения цепи двигатель – редуктор;

gк’ - коэффициент вязкого трения в кинематической цепи подвижного звена;

- суммарный коэффициент вязкого трения.

Где g, gк и  - коэффициенты вязкого трения, приведенные к оси нагрузки.

Коэффициент вязкого трения, образованный действием против ЭДС двигателя, приведенный к оси нагрузки рассчитывается по формуле:

2.3. Расчет и приведение моментов инерции.

где  - момент инерции двигателя;

Где  - момент инерции подвижного звена.

Где  - момент инерции максимального груза в схватке.

2.4. Определение конструктивного коэффициента двигателя Сд.

2.5. Определение постоянной времени якорной цепи.

Где RВ – внутреннее сопротивление силового преобразователя, полагаем, что .

Определение критической постоянной якорной цепи и величины электромеханической добротности Q.

,

где:

Определение частоты собственных колебаний кинематической цепи подвижного звена:

а) без нагрузки:

б) с максимальным грузом в схвате:

3. Передаточная функция звеньев и структурная схема системы.

3.1. Датчик положения.

где:

кс=1,5 в/р – коэффициент преобразования датчика положения;

Тс=0,01 с – постоянная времени.

3.2. Усилитель.

где:

ку=129 в/р – коэффициент усиления усилителя; выбирается исходя из обеспечения заданной скоростной добротности D.

Ту=0,01 с – постоянная времени.

3.3. Двигатель.

Работа двигателя описывается следующими уравнениями:

Где  - частота вращения ротора двигателя, (рад/с);

I,U – номинальные значения напряжения и тока цепи якоря;

R,L – активное сопротивление и коэффициент самоиндукции обмотки якоря;

, - момент инерции и коэффициент вязкого трения ротора двигателя и редуктора;

Фб – магнитный поток двигателя.

3.4. Кинематическая цепь звена.

Без груза:

Jи=Jк , (gи=gк)

Jк=3.1521

С грузом:

Jи=Jк+ Jн         

Jи=9.8761


Министерство образования РФ

Санкт-Петербургский институт машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ)

Кафедра электроники, вычислительной техники и автоматизации

Лабораторная работа

Исследование работы системы позиционирования робота

Выполнила студентка гр. 6405

Азябина Т.Д.

Проверил

д.т.н., проф. Б.А.Петров

Санкт – Петербург

2006г.


Министерство образования РФ

Санкт-Петербургский институт машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ)

Кафедра электроники, вычислительной техники и автоматизации

Лабораторная работа

Исследование работы системы позиционирования робота

Выполнила студент гр. 6405

Антонышев Д.А.

Проверил

д.т.н., проф. Б.А.Петров

Санкт – Петербург

2006г.


Литература:

Исследование работы системы позиционирования робота, методические указания; составитель: д.т.н. проф. Б.А.Петров, Санкт-Петербург, 2002г.

PAGE  3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50809. Изучение законов динамики вращательного движения твёрдого тела вокруг неподвижной оси на маятнике Овербека 284 KB
  Цель работы: Экспериментальная проверка зависимостей между физическими величинами, характеризующими вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси. Приборы и принадлежности: маятник Овербека, комплект перегрузов, миллисекундомер.
50810. Исследование непериодических сигналов 419 KB
  Для задания формы сигнала используется функциональный источник напряжения NFV Component nlog Primitives Function Sources NFV. Задать в качестве сигнала одиночный прямоугольный импульс амплитудой 4 В и длительностью 2 NN мс. В разных графических окнах задать вывод следующих графиков: Зависимости заданного сигнала VE1 от времени t; Спектра исследуемого сигнала зависимости величины гармоник HRMVE1 от частоты f. Задать диапазон частот выводимых гармоник от 0 до 5NN кГц Найти спектр сигнала состоящего из четырех...
50813. ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ 248.5 KB
  Получение навыков измерения переменного электрического напряжения; 1. Ознакомление с особенностями влияния формы и частоты измеряемого напряжения на показания средств измерений; 1. Приобретение представления о порядке работы с электроизмерительными приборами при измерении переменного напряжения.
50814. Программирование в Delphi. Разработка интерфейса 1.69 MB
  Цель: Получить первичные навыки работы в визуальной среде программирования Delphi. При этом становится активным окно редактора кода и Delphi автоматически создает ОБРАБОТЧИК СОБЫТИЯ – процедуру выполняющуюся при нажатии кнопки В окне редактора кода ввести соответствующие команды Прежде всего необходимо научиться сохранять свои программы.
50816. Язык гипертекстовой разметки HTML 85.5 KB
  На самом деле содержимое контейнера mrquee не ограничивается строками и позволяет перемещать скролировать любые элементы вебстраницы изображения текст таблицы элементы форм и т. Таблицы Элемент tble служит контейнером для элементов определяющих содержимое таблицы. Параметры lign Определяет выравнивание таблицы. bgcolor Цвет фона таблицы.
50817. Определение теплоёмкости металлов методом охлаждения 154.5 KB
  Металлический образец, имеющий температуру более высокую, чем температура окружающей среды, в этой среде охлаждается. Кол-во теплоты q , теряемой образцом металла за единицу времени t может быть записано в виде...