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

12217. Определение чисел переноса в растворе серной кислоты 103 KB
  Определение чисел переноса в растворе серной кислоты. Какие процессы протекают на инертных электродах при электролизе раствора H2SO4 Что называют числом переноса и от каких факторов оно зависит Число переноса ионного компонента ti число граммэкв
12218. Определение электропроводности растворов различных концентраций и температурной зависимости константы диссоциации слабого электролита 35.5 KB
  Лабораторная работа Определение электропроводности растворов различных концентраций и температурной зависимости константы диссоциации слабого электролита. Цель: Определить Кд уксусной кислоты и изучить зависимость от температуры. Суть метода: Определение элект...
12219. Определение порядка реакции окисления йодид-ионов ионами трёхвалентного железа 92 KB
  Лабораторная работа №1 Определение порядка реакции окисления йодидионов ионами трёхвалентного железа. выполнил студент 3 курса 7 группы Криштафович А.В. Цель работы: определить частные порядки и общий кинетический порядок реакции 2Fe3 2I → 2Fe2 I2 в водном растворе...
12220. Кинетика каталитического разложения перекиси водорода 293 KB
  Лабораторная работа №2 Кинетика каталитического разложения перекиси водорода. выполнил студент 3 курса 7 группы Криштафович А.В. Цель работы: Определить порядок реакции константы скорости при двух температурах и вычислить энергию активации каталитического разл
12221. Оптический метод изучения кинетики реакции тростникового сахара (сахарозы) 95 KB
  В молекулах всех трёх сахаров содержатся ассиметрические атомы углерода, что делает эти вещества оптически активными. Водный раствор сахарозы вращает плоскость полимеризации проходящего света вправо, ратвор продуктов реакции влево
12222. Иодирование ацетона в кислой среде 164 KB
  Лабораторная работа №4 Иодирование ацетона в кислой среде. Цель работы: исследование кинетики реакции иодирования ацетона в кислой среде определение порядка реакции константы скорости и энергии активации. Ход работы: Основная реакция: протекает в 2 с
12223. Изучение кинетики реакции омыления сложного эфира 87.5 KB
  Лабораторная работа №5 Изучение кинетики реакции омыления сложного эфира. Цель работы: определение средних значений констант скорости реакции омыления сложного эфира в щелочной среде при комнатной температуре. Уравнение химической реакции: Рабочие ...
12224. Определение рН с помощью хингидронного электрода 32 KB
  Лабораторная работа Определение рН с помощью хингидронного электрода Цель: нахождение рН и буферной емкости растворов Суть метода: Потенциометрическое измерение производят измеряя ЭДС гальванического элемента в котором один из электродов погружен в электролит...
12225. Практическое использование современных информационных технологий 213.5 KB
  СОДЕРЖАНИЕ [1] 1. Общие положения [1.1] Цель и задачи выполнения лабораторных работ [1.2] 1.2. Содержание и оформление отчета по практическим заданиям [2] 2. Задания и методические указания к выполнению работ [3] Библиографичес...