Курсовая работа: Элементы системы управления сварочным манипулятором интегрированной системы

ЭС – элемент сравнения.

Рисунок 2.2 – Структурная схема КП в режиме переноса инструмента

В режиме переноса на привод подается сигнал номинальной скорости переноса и конечное положение режима по грубой шкале (с точностью до 0,5 оборотов вала двигателя) – . Контур положения в этом режиме замкнут через счетчик оборотов. Сигнал со счетчика оборотов () сравнивается с сигналом и при их совпадении режим переноса через ключ отключается и через ключи и с заданной задержкой включается режим слежения.

Передаточная функция в режиме переноса инструмента по положению равна:

(2.10)

Подставив численные значения в (2.9) и (2.10) получим:

При

.

При

.

При

.

При

.

Составим структурную схему механической части манипулятора по одной координате.

Механическая часть между валом двигателя и последующей подвижной платформой или инструментом имеет упругие связи и люфты, что приводит к механическим колебаниям инструмента при набросе (или снятии) скачка нагрузки. Не вдаваясь детально во все причины возникновения этих колебаний, в соответствии с [11], [44], [45] и др., в первом приближении, примем, что механические колебания по каждой координате описываются дифференциальным уравнением 2-го порядка.

Для дальнейших расчетов примем [7], [34]: ; .

Рисунок 2.3 – Структурная схема механической части манипулятора по одной координате

2.5 Моделирование АСУ манипулятором по одной координате

Уравнения состояния в векторно-матричной форме записи имеют следующий вид:

, (2.11)

где – матрица состояния (динамическая); – матрица управляющих воздействий (матрица входа).

Для определения элементов матрицы и составим схемы моделирования, в соответствии с алгоритмической схемой (рис. 2.2).

Рассмотрим контур скорости.

Режим разгона при переносе инструмента иллюстрируется схемой модели на рис. 2.4.

Рисунок 2.4 – Схема моделирования скорости в режиме переноса инструмента

Дифференциальные уравнения в режиме переноса инструмента примут вид: