Материал: Применение машинного метода моделирования

Таблица 3

Варианты заданий для расчета закона управления

№ варианта	Параметры задающего воздействия			Приращение обобщенной координаты , рад
	№	, с	, с
1	2	5	1
2	4	3	0,7
3	1	4	1,1
4	5	2	0,5
5	3	4	2
6	4	5	1,2
7	2	2	0,3
8	3	3	0,5

15

5. Методические рекомендации

5.1. К п. 4.4. Закон изменения ускорения обобщенной координаты можно сформировать, просуммировав графики изображающие его составные части. Закон изменения скорости и обобщенной координаты можно получить интегрированием полученного ускорения обобщенной координаты по времени.

5.2. К п. 4.5. В качестве входного напряжения использовать пропорциональный ему сигнал изменения скорости обобщенной координаты.

6. Требования к отчету

Отчет по каждой лабораторной работе должен быть оформлен на отдельных листах формата А4, скрепленных между собой скрепками. Он должен содержать:

• титульный лист (пример оформления титульного листа приведен в приложении А);

• цель работы;

• уравнения и расчеты необходимые для составления математической модели исследуемого объекта;

• структуру машинной модели исследуемого объекта;

• графики зависимостей, требуемые по заданию.

7. Контрольные вопросы

7.1. Опишите работу исполнительной системы управления роботом, используя ее функциональную схему, приведенную на рисунке 1.

7.2. Объясните принцип работы двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

7.3. Изобразите модель "черный ящик" и модель состава для двигателя постоянного тока.

7

16

.4. Построить зависимость при холостом ходе и при заторможенном роторе двигателя. Определить значения для обоих вариантов работы двигателя.

7.5. Можно ли по имеющейся зависимости построить зависимость ? Каким образом?

7.6. Как можно получить график зависимости по заданному графику зависимости ?

7.7. Что определяет правая часть дифференциального уравнения, описывающего работу ДПТ? Как она влияет на поведение двигателя?

7.8. Чем определяется порядок дифференциального уравнения, описывающего ДПТ?

7.9. Как выглядит зависимость в установившемся режиме работы двигателя? Определить значение , при котором .

7.10. Как изменяется установившееся значение частоты вращения двигателя при увеличении ?

7.11. Как изменится установившееся значение частоты вращения двигателя при уменьшении ?

7.12. Как изменится установившееся значение частоты вращения двигателя при увеличении ?

7.13. Назовите функции, которые выполняет система управления роботом?

7.14. Какие типы управления роботами вы знаете? Сопоставьте каждый из типов управления с какой-либо технологической операцией, выполняемой роботом.

7.15. Чем определяется выбор того или иного типового управляющего воздействия?

7.16. Объясните зависимость отклика системы на входное воздействие при изменении амплитуды данного воздействия.

7.17. Как по графику зависимости скорости координаты от времени построить график зависимости приращения от времени?

7.18. Как по графику зависимости скорости координаты от времени построить график зависимости ускорения от времени?

7

17

.19. Почему отклик реальной динамической системы всегда отличен от входного воздействия?

7.20. Напишите уравнение устройства, которое воспроизводит входное воздействие без искажения?

7.21. Какие функциональные блоки MATLAB необходимо использовать для составления S-моделей 4 и 5 типовых воздействий?

7.22. Как вывести выражения, определяющие и для первого типового управляющего воздействия?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ МАНИПУЛЯТОРОВ

1. Цель работы

Целью работы является получение и исследование моделей кинематики манипуляторов, а также их использование для изучения геометрических характеристик рабочей зоны манипуляторов и траекторий их движения.

2. Теоретические сведения

Исследование кинематики является важным этапом проектирования манипуляторов, на котором производится стыковка геометрических характеристик проектируемых модулей степеней подвижности и манипулятора в целом с рабочим пространством и рабочей зоной робота.

М

18

анипулятор состоит из звеньев, соединенных между собой определенным образом. Одно звено является основанием (подвижным или неподвижным), относительно которого осуществляется отсчет перемещения и ориентации звена, представляющего собой рабочий орган манипулятора (схват или инструмент). Группа звеньев, соединяющих его с основанием, образует кинематическую цепь манипулятора. Два соседних звена составляют кинематическую пару, число степеней свободы которой, определяется числом независимых движений одного звена пары относительно другого. В большинстве случаев, звенья манипуляторов образуют кинематические пары пятого класса, в которых относительное движение звеньев определяется одним параметром: углом поворота или перемещением. В первом случае (угол поворота) имеет место пара вращательного типа, во втором (перемещение) – поступательного типа.

Положение кинематической цепи в пространстве определяется с помощью обобщенных координат , характеризующих относительные перемещения в кинематических парах. В табл. 1 приведены типовые кинематические пары и их условные обозначения.

Таблица 1

Типовые кинематические пары

Наименование		Условное обозначение
Кинематическая пара типа 1	Изгиб
	Изгиб с одним закрепленным звеном
Кинематическая пара типа 2	Вращение
	Вращение с одним закрепленным звеном
Кинематическая пара типа 3	Линейное перемещение
Кинематическая пара типа 4	Шаровой шарнир