Устройство для управления приводом робота

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в робототехнических системах. Целью изобретения является повышение динамической точности устройства. Устройство содержит контур регулирования тока электродвигателя, который образован последовательно соединенными первым сумматором, усилителем, вторым сумматором, усилителем мощности, электродвигателем и датчиком тока, а также контур регулирования операторной переменной, который состоит из последовательно соединенных третьего сумматора, компаратора и корректирующего блока. Сигнал корректирующего блока перемножается с модулем сигнала рассогласования контура регулирования тока, а затем интегрируется и подается в контур регулирования тока. В зависимости от изменения параметров объекта регулирования, например при изменении сопротивления якорной цепи электродвигателя, изменяется весовой коэффициент интегральной составляющей сигнала управления электродвигателем, чем достигается инвариантность устройства к этим изменениям. 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Ф Ф Ф Ф„,. .с/, -:-" СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4239863/40-08 (22) 07.05.87 (46) 23.07.89„ Бюл. ¹ 27 (72) С.А.Исаков (53) 621-229.72(088.8) (56) Справочное пособие по теории систем автоматического регулирования и управления. Под ред. Е.А.Санковского„ - Минск: Вышейшая школа, 1973, с. 515, рис. 11„11. (54) УСТРОЙСТВО Д1Я УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОЦОМ РОБОТА (57) Изобретение относится кмашиностроении и может быть использовано в робототехиических системах. Целью изобретения является повышение динамической точности устройства. Устройство содержит контур регулирования тока электродвигателя, который обрззоваи последовательно соединенИ «>бр .т .ии относится к машиностpoe!!IIII> и может быть использовано при создании различных робототехнических систем. изобретения является повынеии jIIIH(3MEHecKoH точности при варииии тх параметров объекта регулиров ипил, !!> ч рт ж, представлена функциоиильиаи схема устройства, -;р > >с!II<> содержит первый сум1> ), 6.->ок 2 выделения модуля,,и>- 1 био-. еиин, интегратор 4, вто< у» >итс>р 5, ус илитель 6 мощности, ;> >- > >" и. > иI:»т>- >и, 7, датчик 8 тока, (5g 4 В 25 J 13/00 G 05 В 11/00

2 ными первым сумматором, усилителем, вторым сумматором, усилителем мощности, электродвигателем и датчиком тока, а также контур регулирования операторной переменной, который состоит иэ последовательно соединенных третьего сумматора, компаратора и корректирующего блока. Сигнал корректирующего блока перемножается с модулем сигнала рассогласования контура регулирования тока, а затем интегрируется и подается в контур регулирования тока. В зависимости от изменения параметров объекта регулирования, например при изменении сопротивления якорной цепи электродвигателя, изменяется весовой коэффициент интегральной составляющей сигнала управления электродвигателем, чем достигается инвариантность устройства к этим изменениям. 1 ил. третий сумматор 9, компаратор 10, корректирующий блок 11 усилитель 12.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства (на вход cyM" матора 1) подается сигнал заданного значения тока электродвигателя, например, от регулятора скорости, Сигнал с датчика 8 тока, пропорциональный величине тока, протекающего через якорную обмотку электродвигателя, поступает на второй вход сумматора 1. Сигнал рассогласования между заданным и действительным значениями тока, определяемый в суммагде П», U, U u U — соответственно выход8 9 ные напряжения блоков

1, 5, 8 и 9;

К » и К вЂ” коэффициенты усиления третьего сумматора 9 по соотнетстнующему входу.

При подаче на вход устройства сигнала типа 1 (t) напряжение на

4 выходе третьего сумматора 9 положительно, следовательно, и сигнал на выходе иомпаратора 10, реализующего функцию

40

45 »о н "п119

+1,U о0

1, U О. т,е. Uin =

Входной сигнал поступает на вход

Koppf Kòèt óêè÷åão блока 11, реализуя- 55 щего sr репа гочнув функцию вида

i | p>

Тг+ 1

3 149511 торе 1, усиливается в .усилителе 12 и через второй сумматор 5 и усилитель 6 мощности поступает на электродвигатель 7, вызывая изменение тока в его якорной обмотке.

Модуль сигнала рассогласования с выхода блока 2 выделения модуля поступает на второй вход блока 3 умножения, где умножается на сигнал 10 управления контура регулирования операторной переменной, который состоит из третьего сумматора 9, компаратора 10 и корректирующего блока 11. 15

Выходной сигнал блока умножения поступает на вход интегратора 4, выходной сигнал которого является интегральной составляющей сигнала упоавления электродвигателем. В сумма- 20 торе 5 осуществляется суммирование пропорциональной и интегральной составляющих сигнала управления.

Рассмотрим подробно формирование сигнала управления контура ре- 25 гулиронания операторной переменной при обработке скачкообразного входного воздействия.

Выходной сигнал третьего сумматора 9 имеет вид 30 причем Т Т

1.а где Т = — — электромагнитная постоэм янная времени электродвигателя.

Сигнал на выходе корректирующего блока начинает плавно возрастать, унеличиная сигнал, поступающий на вход интегратора 4, а следовательно, и величину интегральной составляющей, В процессе отработки устройством заданного значения тока уменьшается сигнал рассогласования 11», увеличивается значение выходной координаты

U и сигнал U на выходе сумматора 9 изменяет свой знак. Изменение знака приводит к изменению знака выход1 ного напряжения компаратора 10, и выходной сигнал корректирующего блока 11 начинает плавно уменьшаться, уменьшая тем самым интегральную составляющую сигнала управления электродвигателем.

При дальнейшей отработке заданного значения изменяется знак интегральной составляющей, что приводит к уменьшению значения сигнала управления электродвигателем по мере приближения выходной координаты к заданному значению, в результате чего повышается динамическая точность устройства.

В установившемся режиме работы в устройстве устанавливается некоторый постоянный коэффициент интегральной составляющей.

В случае изменения сопротинления

R изменяется момент изменения знака сйгнала U<Ф т.е. изменяется весово» коэффициент интегральной составляющей сигнала управления электродвигателем, обеспечивая тем самым инвари- антность показателей качества переходного процесса к изменению сопротивления якорной цепи электродвигателя. формула изобретения

Устройство дпя управления приводом робота, содержащее последовательно соединенные первый сумматор, усилитель, нторой сумматор, усилитель мощности, электродвигатель и датчик тока, последовательно соединенные корректирующий блок и блок умножения, а также блок выделения модуля, вход которого подключен к выходу первого сумматора, при этом один из входов

Составитель И. Афонин

Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Редактор В. Петраш

Заказ 4163/12 Тираж 778 Подписное

3НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

14951 первого сумматора связан с входом устройства, а другой его вход подключен к выходу датчика тока, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения динамической точности, оно снабжено интегратором, а также последовательно соединенными третьим сумматором и компаратором выход которого соединен с вхо16 е дом корректирующего блока, причем выход блока выделения модуля через блок умножения связан с входом интегратора, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, а входы третьего сумматора соединены, соответственно, с выходами первого и второго сумматоров, а также датчика тока.