Система управления манипулятором

 

ОПИСАНИЕ

Ия < 672613

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.2

G 05 В ll/Ol

В 25 У 13/00 (22) Заявлено 271277 (21) 25659 34/18-24 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК б 2-50 (088 ° 8) Опубликовано 050779. Бюллетень )(о 25

Дата опубликования описания 0507.79 (72) Авторы изобретения

Ю.К.Зотов, А.Е,Козярук и Г.А.Леонов аяВИтЕЛИ Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудово1 Г Красного

Знамени государственный университет и НИИ ЛПЗО"Электросила (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение может быть использовано при создании систем управления программным движением манипуляторов, работающих синхронно с непрерывно движущимся объектом, Известна система. управления манипулятором (1), содержащая блок контроля положения, элемент сравнения, устройство синхронизации, блок памяти и исполнительный механизм, Однако она не учитывает изменение параметров движения объекта, в результате чего возникает ошибка в поступающем задающем сигнале, что снижает точйость работы системы. 15

Наиболее близким техническим решением к изобретению является система (2), содержащая последовательно соединенные задатчик положения, элемент сравнения, сумматор, блок коррекции, усилитель мощности и привод, связанный через звено исполнительного органа с датчиком положения, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения.

Такая система не обеспечивает синхронности движения отдельных звеньев манипулятора относительно непрерывно движущегося объекта и связь управления во всех режимах работы с задающим органом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы.

С этой целью предложенная, система содержит датчик вращения звена исполнительного органа, последовательно соединенные датчик вращения объекта манипулирования, преобразователь раз-. ность частот-напряжение и фильтр низкой частоты и последовательно соединенные первый. управляющий элемент и первый автогенератор и последовательно соединенные второй управляющий,. элемент, второй автогенератор и фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу первого автогенератора, а выход — ко второму входу сумматора, третий вход которого .соединен с выходом фильтра низкой частоты, выход датчика вращения звена исполнительного органа подключен ко вто= рому входу преобразователя разность частот-напряжение, выход которого соединен со входом первого и второго управляющих элементов.

Структурная схема системы представлена на чертеже, где обозначены пульт управления 1, задатчик положения 2, 6726 звено 3 исполнительного органа 4, элемент сравнения 5, сумматор 6, датчик

7 вращения объекта, объект манипулирования 8, датчик 9 вращения звена исполнительного органа, преобразователь 10 разность частот-напряжение, фильтр низкой частоты 11, дополнитель- 5 ный контур управления 12, содержащий первый 13 и второй 14 управляющие элементы, первый 15 и второй 16 автогенераторы и фазовый детектор 17, блок коррекции 18, усилитель мощности 19, привод 20 и датчик положения 21, Система управления манипулятором работает следующим образом.

Для обеспечения синхронного вра« щения объекта и звена 3 исполнитель10

15 ного органа 4 сигналы датчиков враще- ния 7 и 9 поступают на преобразова тель 10, напряжение на выходе которо.го меняется с частотой, равной разности частот вращения объекта 8 и звена 3, поступает на фильтр 11 и на контур управления 12, который обеспечивает астатический режим регулирования. Контур управления 12 полностью устраняет зависимость фазы (частоты) вращения звена 3 от его расстройки . относительно фазы (частоты) вращения объекта 8. Сигнал рассогласования,. поступающий с выхода преобразователя

10 через элементы 13 и 14 в противофазе, управляет частотой автогенера20

30 торов 15 и 16, колебания которых срав ниваются в детекторе 17. Выходное напряжение детектора 17 определяется разность1о фаз напряжений, действующих на его входах. этим завершается интегрирование -сигнала рассогласования преобразователя 10. ИапРяжение с выхода детектора 17 через сумматор б, блок коррекции 18 и усилитель мощнос35

40 ти 19 поступает на вход привода 20 звена 3. Привод 20 отрабатывает входной сигнал рассогласования. При этом звено 3 поворачивается таким образом, чтобы ликвидйровать отклонение по фазе (частоте) движения (вращенйя) объекта 8.Для расширения рабочей зоны обслуживания манипулятора, установки заданного угла рассогласования между объектом 8 и звеном 3 манипулятора система-содержит задатчик положения 2 на пульте управления 1, а между приводом

20 и сумматором б имеется контур обратной связи по углу через датчик положе. ния 21.

В замкнУтой системе УпРавления выходное напряжение детектора 17 обеспечивает компенсацию взаимной расстройки движения звена 3 и объекта 8, а выходное напряжение преобразователя

10 компенсацию начальной расстройки генераторов 15 и 16, поэтому в резуль- 60 тате расстройки звена 3 относительно опорного сигнала объекта 8 изменяется напряжение только на выходе детектора 17, что эквивалентно введению в систему точного астатизма по фазе 65 (частоте). Полоса синхронизации (мак13 4 симально допустимой расстройки) зве" на 3 определяется крутизной характеристики усилителя мощности 19 и максимальным выходным напряжением детектора 17. При необходимости оператор поворачивает рукоятку задатчика положени я 2 звена 3 на пульте управления

1. Задатчик положения 2 выдает через первый вход сумматора 6 управляющий сигнал на вход привода 20 звена 3.

Привод 20 отрабатывает входной сигнал. При этом звено 3 рассогласовывается относительно вращающегося объекта 8 на заданный угол. Рабочая зона звена 3 смещается относительно вращающегося объекта 8, чем увеличивается (изменяется) зона обслуживания манипулятора.

Применение изобретения позволит расширить функциональные возможности системы управления манипулятором за счет обеспечения синхронного с. заданным рассогласованием перемещения звена исполнительного органа относительно объекта манипулирования.

Формула и з обре те ни я система управления манипулятором, содержащая последовательно соединенные задатчик положения, элемент сравнения, сумматор, блок коррекции, усилитель-мощности и привод, связанный

Через звено исполнительного органа с датчиком положения, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, она содержит датчик вращения звена исполнительного органа, последовательно соединеннйе датчик вращения объекта манипулирования, преобразователь разность частот-найряжение и фильтр низкой частоты, последовательно соединенный первый управляющий элемеит.и первый автогенератор и последовательно соединенные второй управляющий элемент, второй автогенератор и фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу первого автогенератора, а выход †ко второму входу сумматора, третий вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты, выход датчика вращения звена исполнительного органа подключен ко второму входу преобразователя разность частот-напряжение, выход которого соединен со входом первого и второго управляющих элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Патент Японии 49-48206, М.кл. В 25 3 9/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 499108, кл. В 25 У 9/00, 25.02.74.

672б13

Составитель Г. Нефедова

Редактор Л. Утехина Техред С, Мигай, Корректор 0» Билак

Заказ 3892/48 Тираж 1014 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная 4 Ъ