Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Ковровская государственная технологическая академия»

им. В.А.Дегтярёва

Кафедра Автоматики и Управления

Курсовой проект

по дисциплине «Электромеханические и мехатронные системы»

тема: «Проектирование следящего привода промышленного робота»

Руководитель: Баранов Е.Е.

Исполнитель: Панова Т.В.

ст.гр. МС-109

Ковров 2012

Содержание

1.Техническое задание…………………………………………………………………3

2. Статический расчет……………………………………………..………...………...4

2.1. Энергетический расчет, выбор двигателя……...…………………...………4

2.2. Выбор усилителя мощности……………………………………...…………..8

2.3. Расчет параметров передаточной функции двигателя постоянного тока с управлением от ЭМУ……………..………………………………..………6

2.4. Выбор измерителя рассогласования…………………………...……………...7

2.5. Расчет коэффициента усиления предварительного усилителя………....10

2.6. Расчет параметров передаточной функции привода………………...…...11

2.7. Анализ точности и устойчивости нескорректированного следящего привода……………………………………………………………………………….11

3. Динамический расчет…………………………………………………...…............12

3.1. Синтез корректирующего устройства……………………………………..12

3.2. Расчет параметров корректирующего устройства……………………....13

3.3. Анализ точности скорректированной системы……………………..……14

4. Построение переходного процесса…………………………………..………........15

Заключение………………………………….……………………………..…………..15

Список литературы………………………….………………………...……………...16

Приложения………………….………………………………………………………...17

1. Техническое задание

Спроектировать следящий привод промышленного робота в соответствии со следующими техническими требованиями:

Максимальная скорость слежения

Максимальное ускорение слежения

Статическая ошибка

Динамическая ошибка

Показатель колебательности

Момент инерции нагрузки

Возмущающий момент

Статический момент

КПД редуктора

ИР - измеритель рассогласования

КУ- компенсирующее устройство

ПУ - предварительный усилитель

УМ- усилитель мощности

ДВ - двигатель

Р - редуктор

2. Статический расчёт.

2.1. Энергетический расчёт, выбор двигателя.

2.1.1. Определяем среднеквадратический момент нагрузки.

2.1.2. Находим ориентировочную мощность двигателя.

2.1.3. Выбираем двигатель с близкой расчётной мощностью.

Технические характеристики	Единица измерения	Тип двигателя
		МИ-41(1)	МИ-41(2)	ДК1-5,2	ДР1
Номинальная мощность, Pном	кВт	1,1	1,1	0,54	1,12
Номинальная частота вращения, n	мин-1	1500	1500	1000	3000
Номинальный момент, Мном	Нм	7,15	7,15	36,4	3,55
Номинальное напряжение, Uном	В	220	110	110	100
Номинальный ток, Iном	А	6,4	13	6,5	13
Сопротивление якоря, r	Ом	1,7	0,42	2,1	-
Момент инерции двигателя, Yдв	кгм2	0,0408	0,048	0,0039	0,0025
Масса двигателя, mдв	кг	-	-	25,8	16
Срок службы, T0	ч	-	-	-	-

2.1.4. Вычисляем для выбранных двигателей эквивалентный момент и проверяем на перегрев.

МИ-41(1)

М_дэ1 = 5,41(Нм) ≤ М_ном1 = 7,15 (Нм) – условие выполняется.

МИ-41(2)

М_дэ2 = 5,41(Нм) ≤ М_ном1 = 7,15 (Нм) – условие выполняется.

ДК1-5,2

М_дэ3 = 1,67(Нм) ≤ М_ном1 = 36,4 (Нм) – условие выполняется.

ДР1

М_дэ4 = 1,04(Нм) ≤ М_ном1 = 3,55 (Нм) – условие выполняется.

2.1.5. Вычисляем оптимальное передаточное число редуктора.

2.1.6. Проверяем условие обеспечения максимальной скорости.

1)

Из расчетов следует, что все двигатели удовлетворяют условиям. Также все эти двигатели имеют запас по номинальному моменту.

2.1.7. Откорректируем значение iопт.

МИ-41(1): i_опт1 = = 221,41. Принимаем i_опт1 = 221

МИ-41(2): i_опт2 = = 221,41. Принимаем i_опт2 = 221

ДК1-5,2: i_опт3 = = 147,6. Принимаем i_опт3 = 148

ДР1: i_опт4 = = 442,82. Принимаем i_опт4 = 443

2.1.8. Проверяем выбранные двигатели на перегрузку.

1. М_дв.ном1 = 7,15 (Нм)

Перегрузка отсутствует.

2. М_дв.ном2 = 7,15 (Нм)

Перегрузка отсутствует.

3. М_дв.ном3 = 36,4 (Нм)

Перегрузка отсутствует.

4. М_дв.ном4 = 3,55 (Нм)

Перегрузка отсутствует.

Выбираем двигатель с меньшей массой и большим сроком службы: МИ-41(1)