Модель исполнительной части следящей системы

Все особенности объекта управления наиболее полно отражаются в исполнительной части роботов и манипуляторов. Динамика таких объектов может быть представлена схемами на рис. 7.1.

Рисунок 7.1 – Схема приведенных к валу двигателя
механизмов передачи момента

Схема представляет приведенные к валу двигателя механизмы передачи момента (гибкий вал, вал нагрузки и зазор в кинематической схеме).

Математическое описание объекта представляется следующими уравнениями:

– уравнение электрической цепи якоря:

, (7.1)

где К_ω – коэффициент привода;

– уравнение моментов на валу двигателя

(7.2)

где – момент от сил трения в щетках, подшипниках уплотнениях и т.п.,

– момент нагрузки на валу двигателя;

– уравнение моментов на валу нагрузки

(7.3)

где – момент инерции нагрузки; – угол поворота вала нагрузки; – момент сопротивления движению вала нагрузки, обусловленный сухим трением; – внешний нагрузочный момент;

– угол поворота гибкого вала относительно вала двигателя

, (7.4)

где ; ; d – коэффициент, характеризующий изменение жесткости вала в процессе его эксплуатации; χ – коэффициент потерь энергии на деформацию, Н·м·с/рад; К_уд – коэффициент упругости передачи, Н·м/рад.

Представим структурную схему объекта в виде соединения типовых динамических звеньев (рис. 7.2).

Рисунок 7.2 – Структурная схема объекта

Для оценки динамики следящих систем необходимо исследовать устойчивость и точность системы при:

– изменении зазоров b;

– изменении упругих деформаций;

– изменении моментов сопротивлений М_с;

а также провести анализ влияния:

– момента инерции нагрузки , зависящего от масс и скоростей подвижного узла;

– изменения жесткости гибкого вала при кручении в процессе эксплуатации, характеризующегося относительным коэффициентом d.

Дата добавления: 2015-11-14