7. Требования к отчёту

Общие требования к оформлению отчёта изложены в лабора­торной работе №1. По каждому из пунктов задания в данном отчёте необходимо:

• привести краткое заглавие;

• указать исходные данные и условия;

• привести расчётные соотношения и требуемые расчёты;

• оформить результаты экспериментов в виде таблиц, построить графики;

• привести осциллограммы процессов, используемых для коли­чественной оценки ка­ких-либо параметров;

• выполнить обработку экспериментальных данных и получить их конечный ре­зуль­тат;

• сопоставить результаты, полученные различными методами, сделать выводы о воз­можной причине их расхождения.

8. Контрольные вопросы

8.1. Какими методами можно определить величину Т_а?

8.2. Как выполнить пересчёт АФЧХ в ЛАЧХ и ЛФЧХ?

8.3. Как построить ЛАЧХ звена по его передаточной функции?

8.4. Какой параметр ЛАЧХ определяет значение коэффициента демпфирования колеба­тельного звена?

8.5. Что такое частота среза?

8.6. С какой целью экспериментально полученные ЛАЧХ аппрок­симируются асимпто­тами?

8.7. Докажите, что величина имеет размерность вре­мени?

8.8. Рассчитайте динамическую составляющую тока двигателя при моменте инерции J, кг^.м², коэффициенте передачи  , 1/(В^.с), в ус­ловиях, когда вал двигателя изменяет частоту вращения по закону  = Аsint, где А - амплитудное значение частоты вращения;  - час­тота колебаний, 1/с.

8.9. Каково максимальное значение момента, развиваемого двига­телем при движении в условиях, указанных в вопросе 8?

8.10. Почему экспериментальное определение Т_а по переходной характеристике в цепи якоря следует выполнять при застопоренном двигателе?

8.11. В каком случае величину Т_м можно определять по переход­ной характеристике двигателя на уровне 0,63 от установившегося значения частоты вращения?

8.12. Как экспериментально определить Т_а методом ЛАЧХ?

8.13. При каком соотношении Т_а и Т_м свойства привода оказыва­ются эквивалентными колебательному звену?

8.14. Какие особенности ЛАЧХ характерны для звеньев, чувстви­тельных не только к ве­ли­чине воздействия, но и к его первой и вто­рой производным?

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДП 60-60-4-24-Р11

Номинальное напряжение, В	24
Номинальная мощность, Вт	60
Номинальный ток, А	4,2
Частота вращения, об/мин	4000 + 600
Максимальная частота вращения на время не бо­лее 2 мин, об/мин	6000
Номинальный момент, нм (гс.см)	0,143(1460)
Ток пусковой, А, не более	34,5
Пусковой момент, нм (гс.см)	0,88(9000)
Сопротивление якоря, Ом	0,67 0,04
Падение напряжения на щётках, В, не более	0,4
Момент инерции ротора, кгм2 (гс.см .с)	59,8.10-6(0,61)
Поток возбуждения, Вб	1,57.10-3
Число пар полюсов	p=1
Число параллельных ветвей	а=1
Число активных проводников якоря	N=210
Коэффициент полезного действия, %	70
Крутизна выходного напряжения тахогенератора на нагрузке 4 кОм, В на 1000 об/мин, не менее	20

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

МОМЕНТЫ ИНЕРЦИИ И РАЗМЕРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЭММ

Момент инерции вала тормоза J_т = 0,057^.10^-3 кГм²

Дополнительные диски имеют диаметр D = 65 мм, различаются толщиной h, которая составляет для дисков 1 - 4 соответственно 1,5; 3; 4,5 и 6 мм.

Значение момента инерции J монолитного однородного диска диаметром D, толщиной h (размеры в метрах), определяется как

J = 0,03125 ^.  ^.  ^. h ^. D⁴,

где  - плотность материала диска.

Для стали  = 7800 кГ/м³. С учётом этого для стального диска

J = 765,76 ^. h ^. D⁴ кГ/м²

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Поправки к асимптотической ЛАЧХ с наклоном 40 дБ/дек

Коэф.	Значения L при различных /с; с -. частота сопряжения
	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6
0,05	1,51	3,84	8,67	20,00	9,99	6,11	4,26
,10	1,48	3,73	8,09	13,98	9,17	5,85	4,12
,15	1,43	3,55	7,28	10,46	8,07	5,44	3,91
,20	1,36	3,31	6,35	7,96	6,89	4,93	3,63
,25	1,27	3,10	5,30	6,02	5,73	4,35	3,29
,30	1,17	2,68	4,44	4,44	4,64	3,75	2,91
,35	1,06	2,32	3,53	3,10	3,63	3,10	2,50
,40	0,93	1,94	2,68	1,91	2,69	2,17	2,07
,45	0,78	1,54	1,88	0,92	1,83	1,85	1,63
,50	0,63	1,44	1,14	0,00	1,04	1,25	1,18
,55	0,46	0,73	0,44	-0,83	0,30	0,67	0,74
,60	0,29	0,32	-0,22	-1,58	-0,39	0,11	0,36
,65	0,11	-0,08	-0,83	-2,28	-1,03	-0,42	-0,13
,70	-0,08	-0,47	-1,41	-2,92	-1,63	-0,93	-0,56
,75	-0,20	-0,86	-1,96	-3,52	-2,19	-1,42	-0,97
,80	-0,47	-1,24	-2,47	-4,08	-2,72	-1,89	-1,39
,85	-0,67	-1,61	-2,96	-4,61	-3,22	-2,34	-1,76
,90	-0,88	-1,98	-3,43	-5,11	-3,70	-2,77	-2,14
,95	-1,08	-2.33	-3,87	-5,58	-4,15	-3,18	-2,86

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Андреенко С.Н. Проектирование приводов манипуляторов / С.Н. Андреенко, М.С. Ворошилов, Б.А. Петров. – Л.: Машиностроение, 1975. 312 с.

2. Башарин А.В. Управление электроприводами: учеб. пособие / А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. – Л.: Энергоатомиздат, 1982. 392 с.

3. Бурдаков С.Ф. Проектирование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов: учеб. пособие / С.Ф. Бурдаков, В.А. Дъяченко, А.Н. Тимофеев. – М.: Высш. шк., 1986. 264 с.

4. Кенио Т. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами : пер. с англ. / Т.Кенио, С. Нагамори. – М.: Энергоатомиздат, 1989. 258 с.

5. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: справочник Ю.Г. Козырев. – М.: Машиностроение, 1988. 392 с.

6. Кочергин В.В. Следящие системы с двигателями постоянного тока. Л.: Энергоатомиздат, 1988. 168 с.

7. Мамедов В.М. Управление электроприводами постоянного тока: учебное пособие / В.М. Мамедов. – Воронеж: ВПИ, 1983. 132 с.

8. Юревич Е.И. Основы робототехники / Е.И. Юревич. – Спб.: БХВ-Петербург, 2005. 416 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторный стенд для построения и исследования систем воспроизведения движений. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.	1
Лабораторная работа № 1. Изучение системы широтно-импульсный преобразователь - двигатель постоянного тока.	9
Лабораторная работа № 2. Определение характеристик и параметров устройств исполнительной системы.	22
Лабораторная работа № 3. Определение передаточной функции неизменяемой части исполнительной системы методом ЛАЧХ.	28
Приложение 1. Технические данные электродвигателя ДП 60-60-4-24-Р11.	37
Приложение 2. Моменты инерции и размеры элементов ЭММ.	38
Приложение 3. Поправки к асимптотической ЛАЧХ с наклоном 40 дб/дек.	39
Библиографический список.	40

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам № 1-3 по дисциплине

«Исполнительные системы роботов» для студентов специальности 220402 «Роботы и робототехнические системы» очной и очно-заочной форм обучения

Составители:

Ревнёв Станислав Сергеевич

Трубецкой Виктор Александрович

В авторской редакции

Подписано к изданию 20.09.2010.

Уч.-изд. л. 2,5, «С» 34.

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»