Рисунок 1.1 - Функциональная схема устройства.
Устройство стабилизации скорости перемещения схвата манипулятора промробота состоит из:
датчика, служащего для измерения скорости;
усилителя, служащего для усиления сигнала от датчика и передачи сигнала на электродвигатель;
двигателя постоянного тока;
редуктора, для уменьшения частоты вращения вала электродвигателя;
неподвижного блока с противовесом для преобразования вращения вала редуктора в линейное перемещение схвата.
стабилизация скорость автоматический робот
Математическое описание составных элементов САР
Используя функциональную схему устройства, найдем дифференциальные уравнения для каждого элемента и выведем их передаточные функции.
Датчик измерения скорости
В качестве датчика измерения скорости используем такое устройство как тахогенератор, преобразующий частоту вращения вала в напряжение.
Рисунок 1.2 - Схема тахогенератора принципиальная
Составляем уравнение тахогенератора:
,
Где Uтг - выходное напряжение тахогератора;
k - коэффициент пропорциональности;
- крутизна характеристики тахогенератора;
Перейдем к уравнению для изображений:
Тогда передаточная функция примет вид:
Примем kтг=0.1
Усилитель
Рисунок 1.3 - Схема усилителя принципиальная
Составляем уравнение усилителя:
,
где Uтг - напряжение, получаемое с тахогенератора,
Uу - напряжение на выходе усилителя,
Kу - коэффициент усиления.
Тогда передаточная функция примет вид:
Примем ky=20, тогда
.2.3 Двигатель постоянного тока
Рисунок 1.4 - Схема двигателя постоянного тока принципиальная
Входная величина - напряжение на якоре Uя, выходная величина - угол поворота вала электродвигателя φ.
Составляем уравнение электрической цепи якоря электродвигателя:
Уравнение вращения якоря электродвигателя:
,
где I - момент инерции якоря электродвигателя,
Mдв = kм ∙ i - движущий момент электродвигателя.
- момент сопротивления.
Составляем систему уравнений динамики электродвигателя:
Решая систему уравнений относительно φ и Uя получим:
, где 
Перейдем к уравнению для изображений:
Тогда передаточная функция примет вид:
Выбираем двигатель постоянного тока ДПУ 200-550. Технические характеристики этого двигателя приводятся в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Технические характеристики двигателя ДПУ 200-550
| Характеристика двигателя | Значение |
| Номинальная частота вращения, об/мин | 2500 |
| Номинальное напряжение, В | 160 |
| Номинальный ток, А | 5 |
| Электромагнитный коэффициент | 0.35 |
| Сопротивление обмотки якоря, Ом | 2.2 |
| Момент инерции якоря, кг м | |
| Индуктивность обмотки якоря, мГн | 1.13 |
0.0019 Другие статьи по теме:
Информационно-измерительная система Целью данной курсовой работы является анализ информационно-измерительной системы (ИИС), определение типа топологии и оптимального пространственного расположения объектов ИИС, при которо ...
Исследование систем автоматического управления Целью выполнения курсовой работы по курсу ''Теория автоматического управления'' является - закрепление теоретических знаний и приобретение навыков самостоятельного решения расчетно-иссл ...
Управление углом тангажа посредством статического автопилота угол тангаж автопилот самолет Исследовать математическую модель статического автопилота: для заданного варианта найти передаточную функцию автопилота, промоделировать состояния отказов да ...