Устройство для управления приводом робота

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз с;оветских

Социалистических

Республик по996990 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву Р 928298

1 (22) Заявлено 30 ° 04 ° 81 (21) 3287444/18-24

f51) M Кй з с присоединением заявки HP(23) ПриоритетG 05 В 11/00

В 25 J 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.02.83. Бюллетень М2 6

Дата опубликования описания 15. 02. 83 (53)УДК 62-50 (088.8). (72) Авторы изобретения

А.С. Суляев и В.Ф. Филаретов (73) Заявитель

Дальневосточный ордена Трудового Красн политехнический институт им. В.В. Ку (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ POSOTA

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании устройств управления приводами роботов.

По основному авт. св.. М 928298 известно устройство, содержащее по-следовательно соединенные первый суммйтбр, блок умножения, блок коррекции, первый усилитель, электродвигатель и датчик тока, причем вал электродвигателя связан с исполнительным механизмом, датчиком положения и датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу блока деления, а выход датчика положения соединен с первым входом первого сумматора, вторым входом подключенного к входу устройства, и, кроме того, источник опорного напряжения, последовательно соединенные датчик момента и второй суэматор, а также последовательно соединенные второй . усилитель и третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход — к второму входу блока умноже« ния, выход датчика тока соединен с вторым входом второго сумматора, выходом подключенного к второму входу блока деления, выход которого соединен с входом второго усилителя 1).

Однако в данном устройстве при (5 ФОРмиРОвании сигнала коррекции не учитывается момент сухого. трения, а также момент вязкого трения, поскольку информация об этих моментах не содержится в выходном сигнале датчика

fp момента.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит нелинейный элемент и третий усилитель, входы которых соединены с выходом датчика скорости, а выходы — с третьим и четвертым входами второго сумматора соответственно.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Схема содержит первый суьвеатор 1, блок 2 умножения, блок 3 коррекции, первый усилитель 4, электродвигатель 5, датчик 6 тока, блок 7 деления., . датчик 8 момента, датчик 9 положе. ния, исполнительный механизм 10, второй усилитель 11, второй и тре30 тий суылаторы 12 и 13 соо|ветственно,источник 14 опорного напряжения,, 996990

8 момента измерить не может. Эти мо- менты существенно уменьшают точность, с которой осуществляется компенсация переменной величины Э . Известно, что

5 АВ УМ ВН С,ТР . Юдз= K)„= Ы + М н+ (М ) з1 о Ы+М, (2)

V где Мдэ - суьиарный момент, развиваемый исполнительным двигателем

Мс — момент сухого трения; — коэффициент вязкого трения.

Исходя из выражения (2), можно по-. лучить

" м(ман! "зм Мс.тр!з " (/"эм /" Æ.

15. (з)

Для получения сигнала .К (выражение

- (1) согласно выражению (3)) необходимо из сигнала 1 с выхода датчика 6 тока

20 вычесть величины Иэн/Kз„с вщсода

:датчика 8 момента, !И р/siqn ck/ Kзм с выхода нелинейного (тйпа реле) элемента 16 и М/K > c выхода третьего усилителя 17. Полученйый сигнал не-. обходимо поделить на сигнал g с датчика 15 скорости (получим сигнал, равный? Р /Кзм) . Затем полученный после .деления сигнал необходимо пропустить через второй усилитель 11 с коэффициентом усиления К1„=йвК зм (полу30 чим сигнал, равныл ЭРЧЕР/Kg и прибавить к полученному сигналу единичный сигнал с источника 14 опорного напряжения.

Применение предлагаемого изобретения.позволит за счет лучшей компенсации переменного .момента инерции электродвигателя повысить точность устройства.

Формула изобретения

К РФ1, (1) .

3Q эм где В - активное сопротивление якорной обмотки электродвигателя;

К - электромеханический коэффиЭм циент пропорционалъностиу

Р - симовол дифференцирования, Однако в процессе определения сигнала К в прототипе пренебрегалось мо- 55 ментами сопротивления, которые датчик датчик 15 скорости, нелинейный элемент 16, третий усилитель 17.

На чертеже обозначено: d. „- сигнал задающего воздействия,сР- рассогласование электропривода, Ненмоментное воздействие на электроФ привод; М,d - соответственно угол и скорость вращения вала электродвигателя, 1„, - выходной сигнал датчика момента, 1 — сигнал управления двигателем.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал ошибки электропривода е с первого сумматора 1 после коррекции в блоке 3, усиливаясь, поступает на электродвигатель 5, приводя его вал во .вращательное движение с направлением и скоростью, зависящими от зна-, ка и величины поступающего сигнала и внешнего моментного воздействия МЭ <

Привод робота за счет переменного груза, изменения конфигурации исполнительного органа и за счет взаимного влияния степеней подвижности друг на друга обладает переменным моментом инерции 3, который может меняться в широких пределах. Это, как правило, вызывает существенное снижение качественных показателей при" вода, приводит к неустойчивости его работы.В результате возникает задача,,связанная с обеспечением инвариант-ности динамических свойств приводак изменениям момента инерции нагрузки.

Кроме того, для повнаения быстродействия электропривода целесообразным является полная компенсация влияния электромеханической постоянной времени, влияние которой на быстродействие системы, увеличивается при увеличении момента нагрузки на выход-. ном валу двигателя.

Для реализации поставленных задач в прототипе предлагается в прямую цепь электропривода вводить сигнал устройство для управления приводом робота по авт.св. 9 928298, о тл и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повышения точности устройства, . оно содержит нелинейный элемент и . третий усилитель, входы которых соединены с выходом датчика скорости, а выкоды — с третьим и четвертым входами второго. сумматора соответственно..

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. авторское свидетельстэо СССР

В 928298, кл. 6 05 В 11/00, 1982 (прототип).

996990

Составнтелв Г.. Нефедова

Редактор М. Бандура . Техред Е.Харнтон4ик Хорректор: И. Шарова

/ юаею яви ююювююаюмю еюаеюююЗ вююе

Заказ 931/64 тиран 872 . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нэобретеннй н открытий

113035, Москва-, З-35, Раумская наб., д. 4/5 ЮЮЮ

Филиал ППП "Патент",.г,.умгород, ул. Проектная, 4