- •2.На какие основные виды можно подразделить управление движением, рассматривая управление манипулятором как задачу формирования траектории движения?
- •3.Как осуществляется управление манипулятором Пума?
- •4. Как осуществляется методика вычисления управляющих моментов?
- •5. Приведите эквивалентную схему двигателя постоянного тока с управлением в цепи якоря, который может быть использован в сочленениям манипулятора?
- •6.Запишите выражения для момента развиваемого на выходном валу двигателя?
- •7.Изложите метод получения передаточной функция одного сочленения робота.
- •13. Как осуществляется независимое программное управление движением?
- •14. Как осуществляется независимое программное управление движением по скорости?
- •15. Как осуществляется независимое программное управление движением по ускорению?
- •16. Как осуществляется независимое программное управление движением по силе?
- •17. Как осуществляется адаптивное управление по заданной модели
- •18. Как осуществляется независимое адаптивное управление движением?
- •19. Какие методы измерения в дальней зоне Вы знаете? Кратко опишите принцип их работы?
- •20. Как осуществляется очувствление в ближней зоне?
- •Индуктивные датчики
- •21. Какие тактильные датчики Вы знаете? Кратко опишите принцип их работы
- •Дискретные пороговые датчики
- •Аналоговые датчики
- •22. Как осуществляется силомоментное очувствление?
- •23/24. Как производиться планирование траекторий манипулятора?
- •25. Как производиться сглаживание траектории в пространстве присоединенных переменных?
- •27. Как определяется скорость точки звена манипулятора?
- •28. Как записывается кинетическая и потенциальная энергия манипулятора?
- •29. Запишите уравнения манипулятора в форме Лагранжа-Эйлера?
- •30. Какие типы управления манипуляторам Вы знаете?
- •31/32.Опишите блок-схему планировщика траекторий?
- •33.Дайте общую постановку задачи планирования траекторий?
- •34.Как производиться расчет 4-3-4 траектории?
- •35.Как производиться сглаживание траектории в пространстве присоединенных переменных?
- •36. Как производиться планирование траекторий манипулятора в декартовой системе координат?
- •41.Как осуществляется управление универсальным роботом?
- •42.Перечислите состав и конструкция унифицированных мехатронных модулей ?
- •43.Перечислите состав модулей системы управления cу уртк .
- •44.Перечислите назначение и основные характеристики системы управления уртк .
- •50.Как осуществляется тестирования системы управления?
6.Запишите выражения для момента развиваемого на выходном валу двигателя?
Особенности работы двигателем предъявляют весьма жесткие требования к согласованию параметров выбираемого двигателя с заданной нагрузкой. Это особенно актуально в разомкнутых системах дискретного привода, когда пропуск двигателем хотя бы одного управляющего импульса приводит к ошибке преобразования электрического сигнала управления в угол, который система исправить не в состоянии. Проверку на нагрев шаговых двигателей обычно не производят, так как они рассчитаны на длительный режим прохождения импульсов тока по обмоткам управления.
При выборе шагового двигателя, прежде всего, следует ориентироваться на потребляемую приводом (двигатель + блок управления) из сети мощность, величину напряжения питания, требуемый крутящий момент на выходном валу, скорость вращения вала и момент инерции нагрузки. Для одного и того же привода, при разных величинах напряжения питания, потребляемая мощность привода P=U*I (напряжение*ток) различается. Например, привод D5779 при напряжении питания 50В потребляет из сети 150Вт, при напряжении питания 30В – 90Вт. КПД шаговых приводов в диапазоне частот 1 - 5КГц, как и КПД синхронных двигателей с постоянными магнитами составляет 80-90%.
Мощность на выходном валу привода P=M*ω (крутящий момент*угловая скорость). Очевидно, что мощность на выходном валу не может превышать потребляемую из сети мощность.
Закон сохранения энергии для системы, состоящей из двигателя и нагрузки на валу, повернувшейся на один полушаг, выглядит следующим образом:
Mдвигателя*φ=0,5*J*ω2 + Mнагрузки*φ + Ммагн*φ +Мтрения*φ
где φ - угол поворота
J – приведенный к валу момент инерции системы
ω – угловая скорость
Mнагрузки – момент нагрузки
Ммагн – момент сопротивления, создаваемый постоянными магнитами двигателя, примерно 5% от величины Mдвигателя
Мтрения – момент трения в системе
Отсюда максимальная скорость, с которой может сделать первый шаг шаговый двигатель в системе с приведенным к валу моментом инерции J и нагруженный моментом Mнагрузки :
ω =(2*φ*(Mдвигателя – Mнагрузки – Ммагн – Мтрения)/J)1/2
На практике необходимо также учитывать электрические переходные процессы в фазах двигателей, которые зависят как от напряжения питания и индуктивности фаз двигателей, так и от способа управления двигателем. Самыми динамичными являются двигатели с минимальной индуктивностью. Обычно стартовые частоты лежат в диапазоне 800-1000Гц (2-2,5 об/сек в полушаговом режиме). Исходя из этого для шагового двигателя, работающего в полушаговом режиме, величина ускорения не должна превышать 4рад/сек2.
Когда требуемый момент, определен, выбор шагового двигателя зависит от предпочтительных габаритов, присоединительных размеров, цены двигателя и блока управления для него.
Если блок управления уже есть (или выбран), необходимо, чтобы ток фазы шагового двигателя не превышал возможности блока управления. Также нужно иметь ввиду число выводов, которые можно подключить к имеющемуся блоку управления.