Функциональная схема устройства

М5 5555

М6

М7 77

М8

Рис. 51. Функциональной схемы в виде блок-схемы

 

На функциональной схеме (рис.51) приняты следующие обозначения:

Pitanie – выключатель питания установки;

START – кнопка включения робота. При включённом состоянии осуществляется подача питания на приводы и датчики, начинается обработка данных с аналоговых входов микроконтроллера, ЖКИ переходит в режим отображения скорости перемещения робота.

STOP – кнопка выключения установки.

P – кнопка, обеспечивающая реверс приводов.

D1 –Датчик тока.

D2 – Датчик наклона.

D3 – цифровой датчик, регистрирующий угол поворота.

М1,М2,М3,М4,М5,М6,М7,М8 – приводы постоянного тока.

LCD – жки дисплей.

Radio – радио модуль позволяющий дистанционно управлять роботом.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП–220401–12. РШ–00.00.00.00. ПЗ -----

7.2. Структурная схема устройства.

На рис.52 приведена структурная схема системы автоматического управления одним из приводов.

Рис. 52. Структурная схема управления приводом вертикального вращения, где

W_ус (p) – передаточная функция усилителя;

W_{двигателя} (p) – передаточная функция двигателя;

W_{редуктора} (p) - передаточная функция редуктора;

W_ос (p) – передаточная функция обратной связи;

 

Определение передаточных функций.

Так как при фиксированном возбуждении двигатель имеет две степени свободы, то необходимо иметь для него два исходных дифференциальных уравнения. Первое уравнение может быть получено, если записать второй закон Кирхгофа для цепи якоря; второе же представляет собой закон равновесия моментов на валу двигателя.

Таким образом, работу привода можно описать следующими уравнениями:

 

(1)

 

 

В этих уравнениях и – индуктивность и сопротивление цепи якоря; и , где и – коэффициенты пропорциональности, а – поток возбуждения; – приведенный к оси двигателя суммарный момент инерции, - угловая скорость, М – момент нагрузки, приведенный к валу двигателя/

(2)

 

Константы С_е и C_m найдём по следующим формулам:

(3)

 

 

 

Запишем систему уравнений для пространства Лапласа: (5)

 

 

Выразим из второго уравнения системы (5) ток и подставим в первое:

(6)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП–220401–12. РШ–00.00.00.00. ПЗ -----

Преобразуем выражение к виду:

(7)

Отсюда находим передаточную функцию:

(8)

и передаточную функцию по возмущающему воздействию:

(9)

Передаточная функция обратной связи:

W_ос (p) = 1. (10)

Передаточная функция редуктора

W_{редуктора} (p) = 1/120. (11)

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП–220401–12. РШ–00.00.00.00. ПЗ -----

8.Моделирование системы автоматического управлениясредствами MATLAB.