Система управления электроприводом робота

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено для управления электромеханическими исполнительными механизмами промышленных роботов, станков с числовым программным управлением. Цель изобретения - повышение динамической точности и расширение области применения системы за счет уменьшения эффекта колебательности переходных процессов. Инвертор 10, коммутатор 11 и пороговое устройство 12 позволяют подключить ко входу интегратора 3 либо выход первого элемента сравнения 1, если сигнал Z на выходе второго усилителя 6 удовлетворяет условию /Z/*98 VООпор

либо выход инвертора 10, если Z удовлетворяет условию /Z/ 02=VООпор. Таким образом, в выходной сигнал второго усилителя 6 вносится фазовое опережение,оказывающее демпфирующее действие на характер переходного процесса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 05 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4277294/24-24 (22) 06.07.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (72) В. П Кузнецов, Ф. В . Фурман, М.А.Титов и Г.В.Овод-Марчук (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 521551, кл. G 05 В 13/02, 1973.

Krikelis N. J,, Barkas S. К.

Design of tracking systems subject

to actuator saturation and

integrator wind-up. — Int. J. Contr, 1984, v. 39, № 4, р. 667-682, (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ РОБОТА (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено для управления электроме ханическими исполнительными механизÄÄSUÄÄ 1474586 А1 мами промышленных роботов, станков с числовым программным управлением.

Цель изобретения — повышение динамической точности и расширение области применения системы за счет уменьшения эффекта колебательности переходных процессов. Инвертор 10 коммутатор 11 и пороговое устройство 12 позволяют подключить к входу интегратора 3 либо выход первого элемента сравнения 1, если сигнал Z на выходе второго усилителя 6 удовлетворяет условию К Упор, либо выход инвертора 10, если Z удовлетворяет усло-

BHIoIZI>i Uпор ° Таким образом,s выходной сигнал второго усилителя 6 вносится фазовое опережение, оказывающее демпфирующее действие на характер переходного процесса. 2 ил.

1474585

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено для управления электромеханическими исполнительными механизмами промышленных роботов, станков с числовым программным управлением.

Цель изобретения †. повышение динамической точности и расширение облас- 10 ти применения системы.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой системы управления электроприводом робота, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняю- 15 щие работу блоков системы при линейно изменяющемся входном воздействии.

Система содержит первый элемент 1 сравнения, первый усилитель 2, интегратор 3, сумматор 4, второй элемент

5 сравнения, второй усилитель 6, двигатель 7, датчик 8 скорости, датчик 9 положения, инвертор 10, коммутатор <1 и пороговое устройство 12.

Система работает следующим образом.

Пусть к моменту времени t (фиг. 2) система находилась в статическом состоянии, причем величины сигналов на выходе интегратора 3 и второго усилителя 6 равны нулю. В момент времени t на вход системы подается линейно возрастающий сигнал, и на выходе первого элемента 1. сравнения появляется сигнал ошибки Е. Поскольку выходной сигнал второго усилите35 ля 6 удовлетворяет условию Е !< sop ошибка Я подается через первый вход коммутатора 11 на вход интегратора 3. При этом сигнал с

40 выхода сумматора 4, равный У = К „Е+

+ К )K dt сравнивается во втором

1 элементе 5 сравнения с сигналом датчика 8 скорости, и их разность через второй усилитель 6 поступает на вход двигателя 7, обеспечивая его вращение в нужном направлении.

Увеличение сигнала ошибки E. приведет к тому, что в некоторый момент времени t модуль выходного сигнала Z второго усилителя 6 превысит заданное значение U „,р,и пороговое устройство 12 выработает управляющий. сигнал а = 1, который подключает на выход коммутатора 11 сигнал ошибки Е

S5 с обратным знаком, не позволяющий интегратору 3 войти в насыщение. Выходной сигнал интегратора 3 уменьшается, благодаря чему выходной сигнал

2 второго усилителя б с некоторого момента времени tq < t также начинает понижаться, Снижение уровня сиг" нала Е до величHHbl /Е/ U p B Mo мент времени приведет к тому, что на выходе порогового устройства

12 появится управляющий сигнал а = О, выход коммутатора 11 переклю" чится на его первый вход, и сигнал ошибки E начинает. поступать непосредственно на вход интегратора 3.

В последующие моменты времени ошибка K уменьшается до нуля, и система входит в установившийся режим работы, при котором модуль сигнала

Z не превышает уровня U „Ор, а на выходе интегратора 3 устанавливается некоторая постоянная величина, совпадающая по знаку с сигналом Z.

Таким образом, инвертор 10, коммутатор 11 и пороговое устройство 12 в момент времени t подключает вход интегратора 3 через инвертор 10 к выходу первого элемента 1 сравнения, внося, таким образом, фазовое опережение в выходной сигнал Z. Упреждающее понижение выходного сигнала интегратора 3 вызывает в момент времени t q снижение сигнала Z при дальнейшем увеличении сигнала ошибки E что оказывает демпфирующее действие на характер переходного процесса. В реальной системе установка U nop выбирается такой, чтобы при линейно изменяющемся входном воздействии переходный процесс заканчивался за минимальное время при отсутствии колебательности, Формула изобретения

Система управления злектроприво дом робота, содержащая последовательно соединенные первый элемент сравнения, первый усилитель, сумматор, второй элемент сравнения, второй усилитель, двигатель, на выходе которо" го установлены датчик положения и датчик скорости, соединенные соответственно с вторыми входами первого и второго элемента сравнения, второй вход сумматора соединен с выходом интегратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения динамической точности и расширения области применения системы, в нее введены коммутатор, пороговое устройство и инвертор, вход которого соединен

1474585

Составитель Г.Нефедова

Техред Л,Сердюкова

Корректор И.Муска

Редактор Н.Рогунич

Заказ 1891/44 Тираж 788 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 с выходом первого элемента сравнения и первым входом коммутатора, а выход соединен с вторым входом коммутатора, выход второго усилителя через пороговое устройство подключен к управляющему входу коммутатора, выход которого соединен с входом интегратора.