35

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Курский государственный технический университет

Кафедра теоретической механики и мехатроники

Исследование динамики управляемой мехатронной системы с элементами поступательного и вращательного движений звеньев численным методом

Методические указания к выполнению

расчетно-графической работы

по курсу Основы мехатроники

для студентов специальности 071800 - Мехатроника

Курск-2004

Составители: С.Ф. Яцун, Е.Н. Политов, В.А. Шеполухин

УДК 621.01

Рецензент

Кандидат технических наук, доцент кафедры теоретической механики и мехатроники В.Я. Мищенко

Исследование динамики управляемой мехатронной системы с элементами поступательного и вращательного движений звеньев численным методом: Методические указания к выполнению расчетно-графической работы / Курск. гос. техн. ун-т. Сост.: С.Ф. Яцун, Е.Н. Политов, В.А. Шеполухин, Курск, 2004. 24 с.

Содержат сведения по вопросам расчёта динамики мехатронных систем и управления электроприводом мехатронных систем. Приведены схемы различных мехатронных систем, алгоритм расчёта механической части системы и алгоритмы управления электроприводом, а также подходы к решению задач выбора рациональных параметров системы с использованием современных вычислительных программных сред.

Методические указания соответствуют требованиям программы, утверждённой учебно-методическим объединением (УМО).

Предназначены для студентов специальности 071800 - Мехатроника очной формы обучения.

Ил. 18. Таб. 1 Прилож. 1 Библиогр.: 5 назв.

Текст печатается в авторской редакции

ИД №

Подписано в печать . Формат Печать офсетная.

Усл.печ.л. Уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ Бесплатно.

Курский государственный технический университет.

Издательско-полиграфический центр Курского государственного технического университета. 305040 Курск, ул. 50 лет Октября, 94

Содержание

Введение Задание 1 Общие рекомендации 2 Пример выполнения задания 2.1 Расчётная схема и исходные данные 2.2. Математическое описание механической системы 2.3. Математические модели автоматического управления системой 2.3.1. Режим постоянных управляющих сигналов 2.3.2. Пропорциональное регулирование 2.3.3. Анализ автоматического управления на запаздывание Вопросы для самоконтроля Рекомендуемая литература Приложение

4 5 12 13 13 13 16 16 20 22 24 24 25

Введение

В настоящее время широкое распространение получили мехатронные системы (МС), предназначенные для реализации заданного движения.

Критерии качества выполнения движения МС являются проблемно-ориентированными, т. е. определяются постановкой конкретной прикладной задачи. Специфика задач автоматизированного машиностроения состоит в реализации перемещения выходного звена — рабочего органа технологической машины (например, инструмента для механообработки, транспортирующего или подающего устройства и т.п.).

Базовыми объектами изучения мехатроники являются мехатронные модули, которые выполняют движения, как правило, по одной управляемой координате.

Задачей мехатронной системы является преобразование входной информации, поступающей с верхнего уровня управления, в целенаправленное механическое движение с управлением на основе принципа обратной связи.

Обычно, мехатронная система состоит из нескольких основных частей:

1. Механической (исполнительный механизм);

2. Электропривод (постоянного, переменного тока);

3. Сенсорной (электронные устройства слежения за изменением механических параметров исполнительного механизма);

4. Контролирующего устройства (микроконтроллер, запрограммированный на принятие решений в зависимости от изменения показаний устройства слежения, содержащий алгоритм управления).

Целью работы является исследование динамики управляемой мехатронной системы с поступательным и вращательным движением органов.