Курсовая работа: Разработка следящей системы промышленного робота

Цель работы

Приобретение навыков анализа и синтеза систем автоматического управления (САУ) с применением ЭВМ.

Вариант задания

Вариант №10

Параметры передаточной функции:

W₃ = К_П = 4;

W₄ = К_Я / Т_Я S+1 = 3.0 / 0,03S +1;

W₅ = К_М / JS = 0.04 / 0.005S;

W₆ = K_ω = 0.3 ;

W₇ = 1 / iS = 1 / 60s;

W₈ = K_ТГ = 0,07;

W₉ = К_ОС = 1;

Показатели качества:

Время регулирования t_p =0,1с;

Перерегулирования σ = 2.9%;

Показатель колебательности μ = 1,5;

Напиши про С

Параметры нелинейности:

А =0.2;

1.1 Краткое описание целей функционирования и принципов работы САУ

Роботы обеспечивают автоматическую работу комплексов технологического оборудования, координированное функционирования большого числа локальных систем управления. Необходимость в групповом управлении вызвана потребностями комплексной автоматизации многофункциональных участков технологического оборудования или сложных многосвязных технологических циклов промышленного производства.

В теории регулирования под управлением понимается автоматическое осуществление совокупности воздействий, направленных на поддержания управляемого объекта в соответствии с целью управления.

Робот как объект управления представляет собой сложную электромеханическую систему, состоящую из многозвенной механической конструкции (рабочего механизма), исполнительного устройства и электронной системы управления. Рабочий механизм непосредственно воздействует на объект или среду. Исполнительное устройство включает совокупность приводов с соответствующими датчиками обратной связи, усилительными, преобразующими и корректирующими элементами.

Задача управления роботом заключается в формировании управляющих воздействий для исполнительных двигателей, обработка которых гарантировала бы прохождение захватным устройством манипулятора заданной пространственной траектории с заданной точностью.

Многообразие систем управления роботами можно группировать по разным признакам, например: по составу и типу входящих устройств, показателям качества управления, вид траектории движения и т.п. Однако имеются достаточно общие признаки, которые принципиально характеризуют процесс управления роботом. Прежде всего это способ управления , определяемый в зависимости от степени участия оператора в управлении роботом. Другим столь же важным признаком является метод управления , который можно применить для дальнейшей классификации выделенных классов.

С появлением промышленных роботов проблемы группового управления приобрели ещё большее значение. Возникла необходимость обеспечения совместной работы оборудования с роботами или роботов с роботами. Наибольшая потребность в таком управлении выявилась при автоматизации сборочных процессов. Главная особенность систем автоматического управления роботами – отсутствие непосредственного участия человека в процессе управления. Функция оператора состоит лишь в обучении, запуске и последующем периодическом наблюдении за работой робота.

Развивая систему программного управления, удаётся преодолеть ограниченность роботов первого поколения, повысить гибкость управления и в значительной мере исключить необходимость приспосабливания технологической среды к роботу. Последующие поколения роботов имеют более широкие возможности благодаря разнообразным средствам очувствления, адаптации и технической имитации отдельных интеллектуальных функций, присущих человеку.

1.2 Функциональная схема следящей системы промышленного робота

В соответствии с требуемыми условиями производственного процесса кинематические звенья и захватное устройство промышленного робота (ПР) должны перемещаться в пространстве по заданным траекториям. Такое перемещение в автоматическом режиме осуществляется в современных роботах с помощью системы управления, которая представляет собой сложный взаимосвязанный комплекс следящих систем управления положением звеньев манипулятора – следящих приводов. Каждый привод управляется определенной степенью подвижности манипулятора.

В общем случае, структура отдельной следящей системы промышленного робота (ССПР) может быть представлена функциональной схемой, изображённой на рисунке 1.1.