Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Алгоритмы управления движениями точки и робота-манипулятора. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 99

2 y m2aC 2 y m2[( 1l1x 2lC2x ) ( 1l1x 2lC2x )]

m2[ 1l1x 2lC2 x 1( l1y 1) 2 ( lC2 y 2 )]

m2 l1x 1 lC2 x 2 l1y 12 lC2 y 22 ;

3x m3aC3x m3[( 1l1y 2l2 y 3lC3 y ) ( 1l1y 2l2 y 3lC3 y )]

m3[ 1l1y 2l2 y 3lC3 y 1(l1x 1) 2 (l2x 2 ) 3 (lC3x 3 )]

m3 l1y 1 l2 y 2 lC3 y 3 l1x 12 l2x 22 lC3x 32 ;

3 y m3aC3 y m3[( 1l1x 2l2x 3lC3x ) ( 1l1x 2l2x 3lC3x )]

m3[( 1l1x 2l2x 3lC3x ) 1( l1y 1)

2 ( l2 y 2 ) 3 ( lC3 y 3 )]

m3 l1x 1 l2x 2 lC3x 3 l1y 12 l2 y 22 lC3 y 32 ;

4x m4a4x m4[( 1l1y 2l2 y 3lEy ) ( 1l1y 2l2 y 3lEy )]

m4[( 1l1y 2l2 y 3lEy ) 1(l1x 1) 2 (l2x 2 ) 3 (lEx 3 )]

m4 l1y 1 l2 y 2 lEy 3 l1x 12 l2 x 22 lEx 32 .

Витоговом виде силы инерции имеют вид

2x m2 l1y 1 lC2 y 2 l1x 12 lC2 x 22 ,

2 y m2 l1x 1 lC2x 2 l1y 12 lC2 y 22 ,


3x	m	l		l	2 y			2	l				3	l			2		l		2x			2		l			2				,	(3.56)
3x	3	1y 1			2 y			2	C3 y				3	1x			1				2x				2		C3x				3
3 y	m	l	l				2	l			3		l		2			l		2 y		2			l				2			,
3 y	3	1x	1	2 x			2		C3x		3			1y			1			2 y				2		C3 y			3
4x	m	l	l			2 y		2	l	Ey		3	l			2		l					2		l		Ex	2		.
4x	4	1y 1				2 y		2		Ey		3		1x			1			2 x				2			Ex		3

Таким образом, все параметры, входящие в формулы (3.52) и (3.53) для управляющих моментов, определены, и задача решена.

3.2.3. Алгоритм численного решения на ЭВМ задачи динамики

1.Задать исходные данные.

1.1.Положение и скорость детали. Задать функции

из (3.1)	xD (t) fDx (t),	yD (t) fDy (t) ,
из (3.2)	VDx (t) fVDx (t),	VDy (t) fVDy (t) .

Вычислить начальные положение и скорость детали

xD0 fDx (0),	yD0 fDy (0) ,
VDx0 fVDx (0),	VDy0 fVDy (0) .

1.2. Начальное положение манипулятора (см. рис. 3.2): l1 OA, l2 AB, lE EB, lM BM , l3 lE lM

lC 2 AC2 , lC3 BC3 (lC3 0, если С3 BM , lC3 0, если С3 BE)

1 0, 2 0, 3 0,			10 / 2, 20 / 2,	30 0
xM 0 l1 cos 1 l2 cos 2			l3 cos 3 , yM 0 l1 sin 1	l2 sin 2 l3 sin 3
xE0 xM 0		l3 cos 3	yE yM 0
1 0, 2 0, 3 0,			M01 0, M A2 0, N0 0,		NA 0 .
1.3. Инерционные параметры – массы и моменты инерции звеньев
m1, m2 , m3 , m4 , I01,			IC2 , IC3 .
1.4. Два параметра управления
,	1,	( 0,1 0,01 0,001)
1.5. Количество шагов по времени для расчета					nt и визуализа-
ции nv.	Тогда шаги по времени
t / nt		tv / nv .

1.6. Выдать и нарисовать начальные результаты

t, (xD yD ), (xM yM xE ), ( 1 2 3 ), ( x y r), (VDx VDy ),

(VMx VMy VEx ), ( 1 2 3 ), ( 1 2 3 ), (M01 M A2 ), (N1 NA ). 2. Третий параметр управления из (3.36)

k	1 ln	1	проверить: k 0 .

3. Цикл по времени. Для очередного шага t = ti = ti – 1 + t вычислить следующее.

3.1. Новое положение и скорость детали


xD (t) fDx (t),		yD (t) fDy (t) ,
VDx (t) fVDx (t),		VDy (t) fVDy (t) .
3.2. Рассогласование координат из (3.3)
x xD xM 0 ,		y yD yM 0 ,		r2 x2 y2 .
3.3. Скорость и новое положение точки М
из (3.6):	VMx VDx k x,		VMy VDy k y ,
из (3.7):	xM xM 0 VMx t,		yM yM 0 VMy t .

3.4. Внутренние константы – проекции отрезков при старых углах:

l1y l1 sin 10 ,

l1x l1 cos 10 ,

l2 y l2 sin 20 , l2x l2 cos 20 ,

lC 2 y lC2 sin 20 , lC 2x lC 2 cos 20 ,

l3 y l3 sin 30 , l3x l3 cos 30 ,

lC3 y lC3 sin 30 , lC3x lC3 cos 30 ,

lEy lE sin 30 , lEx lE cos 30 , lMy lM sin 30 , lMx lM cos 30.

3.5. Угловые скорости и новые углы звеньев

из (3.29):

VMy

;

l3x

из (3.31):

l2 y

l2 yl1x

;

l2 x

l2x

из (3.30):

( 3lCx 1l1x ) / l2x ;

из (3.32):

1 t,

2 t,

3 t.

3.6. Угловые ускорения

1 ( 1 10 ) / t,

2 ( 2 20 ) / t,

3 ( 3 30 ) / t .

3.7. Моменты от сил инерции и силы инерции из (3.55), (3.56):

M I	M I	C 2		2	M I	C3		,
1 01 1	2	C 2		2	3	C3	3

2x m2 l1y 1 lC2 y 2 l1x 12 lC2x 22 ,

2 y m2 l1x 1 lC2x 2 l1y 12 lC 2 y 22 ,

1y 1

2 y

C3 y

C3x

3 y

2 y

C3 y

2 y

2 l

1y 1

3.8. Управляющие моменты и мощности из (3.52), (3.53), (3.54):

l1x l2x

)

2 y

)

lEx

C2 y

)

(l1x l2x )

)

(l1x

l2x )

2 y

3 y

lEx

C3 y

lEx

C3x

M A2 M2

3x l2 y

lEy

4x (l1y

l2 y )

(l1x l2x ) .

lEx

l2x

2x C2 y

2 y C2x

lEx

l2x

2 y

C3 y

lEx

3 y

C3x

lEx

N0 M01 1,

NA M A2 ( 2 1).

3.9. Скорость и новое положение точки E из (3.27):

VEx 1l1y 2l2 y 3lCy ,

xE xM l3x .

	l
lEy	2x	;
lEy	lEx	;
	lEx

3.10. Выдать (нарисовать) текущие результаты:

t, (xD yD ), (xM yM xE ), ( 1 2 3 ), ( x y r), (VDx VDy ), (VMx VMy VEx ), ( 1 2 3 ), ( 1 2 3 ), (M01 M A2 ), (N0 NA ).

3.11. Оценка окончания:

если t > или = τ, то выйти из цикла на 4, иначе продолжить цикл.

3.12. Определить предыдущие значения для ti–1:

xM 0 xM , yM 0 yM , 10 1, 20 2 , 30 3 .

3.13.Перейти на 3 для нового шага по времени.

4.Завершить программу.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Паньков С.Я. Теория и методика управления авиацией: учебное пособие. В 2 ч. / С.Я. Паньков, Ю.Е. Забураев, А.М. Матвеев; под общ. ред. В.А. Мещерякова. – Ульяновск: УВАУГА, 2006. – 190 с.

2.Зенкевич С.Л. Основы управления манипуляционными роботами: учебник для вузов / С.Л. Зенкевич, А.С. Ющенко. – 2-е изд., исправ. и доп. – М.:

Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 480 с.

3.Механика промышленных роботов: учебное пособие для втузов. В 3 кн. / под ред. К.В. Фролова, Е.И. Воробьева. – М.: Высшая школа, 1989. – 383 с. Кн. 3. Основы конструирования/ Е.И. Воробьев, А.В. Бабич, К.П. Жуков и др.

4.Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М., 1975.

5.Новожилов И.В. Типовые расчёты по теоретической механике на базе

ЭВМ / И.В. Новожилов, М.Ф. Зацепин. – М.: Высшая школа, 1986. – 136 с.

Крамаренко Николай Владимирович Рыков Анатолий Аркадьевич

АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМИ ТОЧКИ И РОБОТА-МАНИПУЛЯТОРА

Учебное пособие

Редактор Л.Н. Ветчакова

Выпускающий редактор И.П. Брованова

Корректор И.Е. Семенова

Дизайн обложки А.В. Ладыжская Компьютерная верстка С.И. Ткачева

Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП)

Подписано в печать 12.07.2016. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Уч.-изд. л. 5,11. Печ. л. 5,5. Изд. № 139. Заказ № 1136. Цена договорная

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета

630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 99

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]