Аналитический синтез оптимальных по быстродействию систем управления манипуляционными роботами

  • Автор:
  • Специальность ВАК РФ: 05.02.05
  • Научная степень: Кандидатская
  • Год защиты: 2011
  • Место защиты: Таганрог
  • Количество страниц: 191 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • Стоимость: 230 руб.
Титульный лист Аналитический синтез оптимальных по быстродействию систем управления манипуляционными роботами
Оглавление Аналитический синтез оптимальных по быстродействию систем управления манипуляционными роботами
Содержание Аналитический синтез оптимальных по быстродействию систем управления манипуляционными роботами

Оглавление
Введение
1 Обзор методов и постановка задачи конструирования оптимальных по быстродействию систем управления манипуляционных роботов
1.1 Обзор и анализ работ, посвященных методам оптимального по
быстродействию управления манипуляционными роботами
1.2 Постановка задачи оптимального по быстродействию управления
манипуляционным роботом
1.3 Выводы к главе
.2 Разработка методов синтеза оптимальных и квазиоптимальных по быстродействию систем управления манипуляционных роботов
2.1 Синтез оптимальных и квазиоптимальных по быстродействию
позиционных систем управления манипуляционными роботами
2.2 Задание траектории движения манипуляционного робота
2.3 Синтез оптимальных и квазиоптимальных по быстродействию,
траекторных систем управления манипуляционных роботов
2.4 Выводы к главе
3 Разработка методик синтеза оптимальных и квазиоптимальных по быстродействию систем управления манипуляционных роботов
3.1 Разработка обобщённого алгоритма синтеза системы управления
манипуляционного робота
3.2 Методика синтеза позиционной системы управления для
манипуляционного робота с ангулярной системой координат
3.3 Методика синтеза траекторной системы управления для
манипуляционного робота с цилиндрической системой координат
3.4 Программно-моделирующий комплекс
3.5 Выводы к главе
4 Синтез квазиоптимальных по быстродействию регуляторов промышленных робототехиических комплексов
4.1 Постановка технологической задачи и описание конструкции
роботизированного технологического комплекса
4.2 Экспериментальная проверка работоспособности синтезированных
законов управления
4.2.1 Синтез позиционного регулятора
4.2.2 Синтез траекторного регулятора
4.3 Выводы к главе
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1 Листинг программы ПМК на языке Matlab 2
Приложение 2 Акты внедрения результатов диссертации

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
АКОР - аналитическое конструирование оптимальных регуляторов; АСУ - автоматическая система управления;
САПР - система автоматизированного проектирования;
БВУ - блок вычисления управления;
БД - блок датчиков;
БЗК — блок задатчика координат;
ГПС - гибкие производственные системы;
КМС - кривая максимальной скорости;
МР - манипуляционный робот;
НС - нейросеть;
ОЗУ - оперативно запоминающее устройство;
ПЗК - прямая задача кинематики;
ПМК - программно-моделирующий комплекс;
ПД - пропорционально-дифференциальный;
ПТ - планировщик траекторий;
ПР - промышленный робот;
РТК - роботизированный технологический комплекс;
СКА - система компьютерной алгебры;
СУ - система управления;
ТО - технологическое оборудование;
ЦПУ - центральное процессорное устройство.

Введение
Актуальность проблемы. Мировая практика показывает, что разработка и совершенствование средств- комплексной автоматизации производства является непрерывным, постоянно обновляющимся процессом. Стратегической целью России является модернизация основных фондов и переход к высокотехнологичному производству.
Эго потребует опережающих темпов развития станкостроения и роботостроения, определяющих технико-технологический уровень и инновационные возможности всего машиностроительного комплекса, по сравнению с другими отраслями экономики примерно в 3 раза. В соответствии с «Концепцией формирования государственной комплексной программы развития машиностроения России» были предусмотрены разные формы поддержки традиционных отраслей машиностроения, имеющего потенциал для совершенствования наукоёмкого производства, прогрессивных технологических процессов, высокопроизводительных роботизированных линий. В соответствии с поставленными задачами следует учитывать, что требования к современному высокотехнологичному производству неизменно усложняются: число составляющих производственного процесса увеличивается; характер их взаимодействия становится всё более динамичным и многопараметрическим, значительно расширяется номенклатура выпускаемой продукции при одновременном сокращении продолжительности выпуска изделий одной номенклатурной группы [21].
В области массового производства задача комплексной автоматизации традиционно решается путём создания специализированных автоматических линий, гибких производственных систем (ГПС), автоматизированных конвейерных линий, АСУ, САПР, промышленных роботов (ПР) и т. д., позволяющих разрабатывать новые и совершенствовать существующие техноло-

Блок 1. Вводятся исходные данные: геометрия звеньев (dj— звенное расстояние, 0,- - угол в сочленении, а,- — длина звена, а,- - угол скручивания звена), массы звеньев (ти,), ограничения на управление (т,шт, гтах).
Блок 2. Задаётся траектория движения рабочего органа МР в параметрической форме:
x = x(S),y = y(S),z = z(s). (24)
Блок 3. Формируются матрицы перехода (А,) и однородных преобразований (Тр,).
Блок 4. Производится вычисление динамических коэффициентов (от,, с,-,g,), необходимых для получения динамической модели МР (9).
Блок 5. Заданная траектория движения рабочего органа МР (если она не была задана в параметрической форме) приводится к каноническому виду методами параллельного переноса и поворота системы коор-
динат и параметризуется.
Блок 6. Вычисляется функция пути внешних координат.
Блок 7. Находится решение обратной задачи кинематики в соответствии с выражением
ч = Г (Р)- (25)
Блок 8. Вычисляется функция пути в обобщённых координатах.
Блок 9. Выполняется вычисление обобщённых координат q(S), скоростей q(S) и ускорений q(S), как функции параметра траектории в соответствии с выражениями (14).
Блок 10. Формируется КМС в соответствии с выражением
K2=S^{x2n„xJ, (26)
где х,„_,,х2п - п-мерные векторы координат состояния, соот-
ветствующие обобщённым координатам и скоростям.

Рекомендуемые диссертации данного раздела