Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовые работы / коленным суставом робота.docx
Скачиваний:
17
Добавлен:
23.02.2014
Размер:
452.6 Кб
Скачать

Введение

Управление – совокупность действий, обеспечивающих проведение любого процесса в целях достижения определенных результатов.

Системы автоматического управления создаются для того, чтобы автоматически, без непосредственного участия человека поддерживать необходимый режим работы различных обслуживаемых этими автоматами объектов. Системы автоматического управления самостоятельно, без вмешательства извне либо поддерживают постоянной, либо изменяют по заранее заданному закону одну или несколько физических величин, характеризующих процессы, происходящие в обслуживаемых объектах, или же сами определяют в зависимости от ряда условий нужный или оптимальный закон управления объектом.

В данной курсовой работе разрабатывается система автоматического управления коленным суставом робота.

Робот – автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях или при относительной недоступности объекта.

Робот может управляться оператором либо работать по заранее составленной программе. Использование роботов позволяет облегчить или вовсе заменить человеческий труд на производстве, при работе с тяжелыми грузами, вредными материалами, а также в других тяжелых или небезопасных для человека условиях.

Человекоподобный робот после его создания станет первым универсальным инструментом, так как сможет пользоваться широчайшим набором любых технических средств, уже сделанных человеком для себя.

Конструктивные тенденции роботов: развитие модульных конструкций как роботов в целом, так и их сборочных единиц; расширение применения электромеханических роботов с волновыми передачами, обеспечение выборки зазоров.

  1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОЛЕННЫМ СУСТАВОМ

РОБОТА

1.1 Цель курсовой работы

Целью данного курсового проекта является разработка системы автоматического управления коленным суставом робота. Система должна отвечать заданным в техническом задании параметрам, обеспечивая необходимое быстродействие, а также точность регулирования.

1.2 Технические характеристики системы регулирования

Грузоподъемность, Н 500.

Частота опроса датчиков, с-1 1500. Скорость обработки сигнала, 40.

Тип привода магнитожидкостный.

Точность позиционирования, мм 0,1.

Быстродействие, м/с 0,5.

Время регулирования, с не более 3.

Перерегулирование, % не более 27.

Колебательность не более 1,3.

Максимально допустимое отклонение регулируемой

величины в установившемся режиме, % не более 4.

Период дискретизации, с не более 2. Рабочий диапазон температур, 0С от минус 40 до плюс 50.

1.3 Функциональная схема системы регулирования

Система автоматического управления коленным суставом робота состоит из микропроцессора (МП), магнитожидкостного цилиндра (МЖЦ), объекта управления (ОУ), магнитожидкостного датчика угла поворота (ДУ). Функциональная схема изображена на рисунке 1.

U1

U3

SШ

U2

МП

ОУ

МЖЦ

МВРЭ

S

U4

ДУ

МП – микропроцессор;

МЖЦ – магнитожидкостный цилиндр;

МВРЭ – магнитожидкостный вихревой регулирующий элемент;

ОУ – объект управления;

ДУ – магнитожидкостный датчик угла.

Рисунок 1 – Функциональная схема системы автоматического регулирования коленным суставом робота

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

2.1 Выбор микропроцессора

Одной из характерных особенностей нынешнего этапа научно-технического прогресса является все более широкое применение микроэлектроники. Особое внимание в настоящее время уделяется внедрению микропроцессоров, обеспечивающих решение задач автоматизации управления механизмами, приборами и аппаратурой. Адаптация микропроцессора к особенностям конкретной задачи осуществляется в основном путем разработки соответствующего программного обеспечения, заносимого затем в память программ.

Микропроцессор – программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления этим процессом, выполненное в виде одной или нескольких БИС с высокой степенью интеграции электрических элементов.

Для разрабатываемой системы автоматического регулирования выбираем микропроцессор, исходя из технических характеристик и экономической эффективности, INTEL80C31/32.

Серия INTEL80C31/32 подходит для широкого спектра приложений от схем высокоскоростного управления автомобильными и электрическими двигателями до экономичных удаленных приемопередатчиков, показывающих приборов и связных процессоров. Наличие ПЗУ позволяет подстраивать параметры в прикладных программах (коды передатчика, скорости двигателя, частоты приемника и так далее).

Малые размеры корпусов, как для обычного, так и для поверхностного монтажа, делает эту серию микроконтроллеров пригодной для портативных приложений. Низкая цена, экономичность, быстродействие, простота использования и гибкость ввода/вывода делает INTEL80C31/32 привлекательным даже в тех областях, где ранее не применялись микроконтроллеры. Также данные микроконтроллеры отличаются такими параметрами: точная эмуляция – отсутствие каких-либо ограничений на использование программой ресурсов микроконтроллеров, до 256К эмулируемой памяти программ и данных, поддержка банкированной модели памяти, распределение памяти между эмулятором и устройством пользователя с точностью до одного байта, до 512К аппаратных точек останова по доступу к памяти программ и данных, аппаратная поддержка для отладки программ на языках высокого уровня, трассировка 8 произвольных внешних сигналов, 4 выхода синхронизации аппаратуры пользователя, программируемый фильтр трассировки, 48-разрядный таймер реального времени, встроенная система самодиагностики аппаратуры эмулятора.

Характеристики микропроцессора.

Максимальная тактовая частота, МГц 30.

ROM/EPROM, Кбайт 4.

RAM, байт 512. Количество счетчиков 2.

Число линий ввода/вывода 32.

Напряжение питания, В от 3,3 до 5.

Рабочий интервал температур, 0С от минус 55 до плюс 125.

Так как микропроцессор является программно-управляемым устройством, то его передаточная функция имеет вид:

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.