Выбор эталонного переходного процесса

Исходными данными для выбора эталонного переходного процесса являются траектории перемещения и скорость рабочего органа манипулятора относительно обрабатываемой заготовки, которые указаны в техпроцессе.

Выбор эталонного переходного процесса необходимо осуществить для каждой компоненты вектора состояния: обобщенных координат, обобщенных скоростей, моментов на валах двигателей.

Траектория движения может быть задана в пространстве с помощью функций для каждой декартовой координаты, как функция от времени, в виде:

Однако в существующих системах управления такое задание требуемой траектории движения не используется в связи со сложностью ее реализации в системе управления и сложностью получения траектории движения в аналитическом виде.

В настоящее время задание траектории движения рабочего органа ПР оператором осуществляется в виде некоторой последовательности узловых точек. Система управления ПР автоматически на стратегическом уровне по этой последовательности точек строит траекторию движения в виде сплайна.

Вектор состояния имеет 9 компонентов. Требуется для каждой компоненты вычислить эталонный переходный процесс в моменты квантования по времени. Выбор периода квантования по времени осуществляется исходя из условий обеспечения устойчивости синтезированной системы управления и требуемой точности.

Первая компонента вектора состояния представляет собой обобщенную координату в первом сочленении. Эталонный переходный процесс для первой компоненты найдем из решения обратной задачи кинематики на основе известной траектории движения рабочего органа ПР. Аналогичным образом найдем третью и пятую компоненты эталонного вектора состояния, которые представляют собой обобщенные координаты во втором и третьем сочленениях, соответственно.

Вторая компонента вектора состояния представляет собой обобщенную скорость в первом сочленении. Она находится из решения обратной задачи кинематики о скоростях на основе известной траектории движения. Аналогичным образом найдем четвертую и шестую компоненты вектора состояния, которые представляют собой обобщенные скорости во втором и третьем сочленениях, соответственно.

Седьмая, восьмая и девятая компоненты представляют собой момент, развиваемый двигателем на выходе редуктора первого, второго и третьего сочленений, соответственно. Ее можно вычислить по формуле

,

где - момент инерции двигателя, - частота вращения вала двигателя.

Таким образом, эталонный переходный процесс обеспечивает движение рабочего органа ПР по заданной траектории и для каждого техпроцесса вычисляется заново.

Статья в тему

Основные характеристики датчиков движения
Датчик движения - это пироэлектрический детектор, служащий приемником волн инфракрасного диапазона. Из курса физики мы знаем, что любое тело, нагретое до определенной температуры, начинает излучать ИК волны. То есть, принцип работы датчика движения основан на регистрации инфракрасных ...