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

5233. Історія психології. Курс лекцій. Розвиток асоціативної психології в ХІХ ст. 1.54 MB
  Розвиток асоціативної психології в ХІХ ст. План: 1. Загальна характеристика асоціативної психології. 2. Зародження і розвиток асоціативної психології. 1. Загальна характеристика асоціативної психології. На початку ХІХ ст. асоціативна психологія зали...
5234. Історія психології. Лекції. Предмет історії психології 1018.5 KB
  Предмет історії психології, її розвиток і методологічні принципи План: Предмет, методи і основні етапи розвитку історії психології. Головні чинники і принципи розвитку психології. І. Предмет, методи і основні етапи історії психології Іст...
5235. Історія української культури. Конспект лекцій 1.02 MB
  Тема 1. Загальне поняття про культуру, її матеріальніта духовні цінності План Походження та зміст поняття культура. Структура культури. Функції культури. Основні культурні форми. Мистецтво як важлива склад...
5236. Історія України від найдавніших часів до сьогодні. Конспект лекцій 1.18 MB
  Найдавніша історія України. Первісне суспільство і перші державні утворення на території України. Початок формування людської цивілізації на території України. Кам'яний вік. Епоха міді-бронзи. Трипільська культура...
5237. Київська Русь. Початки державотворчого процесу 90 KB
  Київська Русь. План лекції: Особливості державотворчого процесу в Європі. Теорії походження Київської Русі. Основні етапи становлення і розвитку Давньоруської держави. Період становлення Київської Русі. Політичний та соціальний устрій Київ...
5238. Українські землі у складі Литви і Польщі. Початок козаччини 36.5 KB
  Українські землі у складі Литви і Польщі. Початок козаччини. Соціально-економічне становище України. Зміни соціально-економічних порядків. 1. 1447 рік на Православну церкву поширено католицькі порядки, згідно яких король-князь мали право, розд...
5239. Козацький період історії україни 113 KB
  Початоккозаччини. 1.Причини і джерела виникнення українського козацтва. 2.Запорозька Січ.2.1. Виникнення Запорозької Січі. 2.2. Соціально-економічний та військовий устрій Запорожжя. 2.3. Як козаки воювали. 2.4. Освіта на Січі. 2.5. Реєстрове (...
5240. Визвольна війна 1648 року. 127.5 KB
  Визвольна війна 1648 року. 1.Напередодні Великого повстання. 2.Богдан Хмельницький 3.Перші перемоги. 4.Бойові дії 1649-1651рр. (Битва під Берестечком 1651р. 18-30 червня) 5. Умови Зборівського і Білоцерківського миру. 6. Причини блискучих пере...
5241. Економічний та культурний вплив Гетьманщини на Московію 67 KB
  Економічний та культурний вплив Гетьманщини на Московію. Економічний та культурний рівень козацької країни невпинно зростав. Літом 1654 року архидіакон Павло Алеппський, супроводжуючи свого батька, антіохійського патріарха Макарія, мандрував Україно...