МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра управления и информатики в технических системах
по дисциплине:
«Автоматизированные ИСУ»
на тему:
«Разработка СУ для двухсцепного манипулятора».
Принял: Воронин Ю.Ю.
Москва
2008г.
Дано:
Последняя цифра шифра | Масса звеньев | Длина звеньев |
М1, кг | М2, кг | L1, м | L2, м |
8 | 10 | 13,5 | 1,8 | 2,5 |
Часть 1. Уравнение динамики двухстепенного манипулятора.
Уравнение динамики в общем виде: .
, где q – обобщенные координаты.
, где - управление.
A(q) – матрица инерции манипулятора 2х2.
- моменты скоростных сил.
- симметричные матрицы 2х2.
Для А(q):
,
где ;
;
;
;
;
.
Для матрицы :
,
;
;
,
.
При расчете управления потребуются собственные числа матриц :
.
Их находят из уравнения: .
Эти числа должны быть вещественные, т. к. матрицы симметричные.
;
;
;
.
;
;
;
;
.
Для матрицы :
- гравитационные моменты.
;
;
Здесь - ускорение свободного падения.
.
Для дальнейших расчетов потребуются частные производные от :
.
;
;
;
;
Часть 2. Управление 2х степенным манипулятором с самонастройкой
по эталонной модели.
Требуется сформировать такое управление , при котором динамика манипулятора описывалось бы уравнениями желаемой модели вида:
,
здесь - заданная траектория движения манипулятора в обобщенных координатах.
Управление , где uл – линейная составляющая модели;
d – сигнал самонастройки.
, где А0 – постоянная матрица 2х2,
, KV = const, K = const – параметры желаемой модели.
В системе имеется эталонная модель:
, где – скорость эталонной модели.
Ошибка системы относительно эталонной модели: .
Для сигнала самонастройки:
;
;
;
- ускорение эталонной модели;
;
;
.
Структурная схема самонастраивающейся системы.
.
Передаточная функция на структурной схеме вводится для получения произвольных входных воздействий и , и ввода их в систему управления. Когда траектория задается заранее, то можно вычислить её первую и вторую производные заранее.
Часть 3. Расчет параметров системы (для расчетов используются
данные первой части).
Параметры K , KV и рассчитывать не надо, они варьируются в широких пределах. Остальные параметры рассчитываются следующим образом:
1) Для первого положения манипулятора: .
Для этого положения рассчитывается матрица инерции A(q), которая дает значение A0 .
Это положение манипулятора берется за номинальное.
;
;
.
.
2) Для второго положения манипулятора: .
;
;
.
.
3) Матрицы , входящие в выражение для моментов скоростных сил, рассчитываются для первого положения манипулятора, т.к. для второго положения они равны нулю:
, .
4) Затем расчет ведется по формуле: .
.
Результат представим в виде: .
5) Затем расчет ведется по формуле: .
Для дальнейших расчетов нам необходимо получить точные значения собственных чисел :
- для матрицы В1: , ;
- для матрицы В2: , ;
Результат представим в виде: .
6) Затем расчет ведется по формуле: .
Для вычисления надо рассчитать частные производные по от гравитационных моментов . Частные производные рассчитываются для первого положения манипулятора, так как для второго положения они равны нулю.
Р
; ; ; .
Результат представим в виде: .
Ответ:
.
.
.
Другие работы по теме:
Кинетическая энергия манипулятора
КИНЕМАТИКА I Определить скорость и ускорение точки М методом простого движения точки Составим уравнения точки М Определим проекции скорости точки М на оси координат
Кинетическая энергия манипулятора
Определение скорости и ускорения точки методами ее простого и сложного движения. Рассмотрение равновесия манипулятора с рукой. Расчет кинетической энергии манипулятора путем подстановки преобразованных выражений в уравнения Лагранжа второго рода.
Основы прикладной механики
Определение равнодействующей плоской системы сил. Вычисление координат центра тяжести шасси блока. Расчёт на прочность элемента конструкции: построение эпюр продольных сил, прямоугольного и круглого поперечного сечения, абсолютного удлинения стержня.
Основы прикладной механики
Санкт-Петербургский Государственный Университет Телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича Кафедра ПРЭС Курсовой проект по дисциплине “Прикладная механика”
Речевые манипулятивные техники в рекламе
Слово "манипулирование", или "манипуляция", ведет свое происхождение от латинского слова "manipulare", в своем первоначальном значении оно означало "управлять" в позитивном смысле: управлять со знанием дела, оказывать помощь и т.д.
Управление цикловой автоматикой
ИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «СТАНКИН» ОТЧЕТ
Манипуляция людьми, что это такое
Первоначальное значение слова "манипулятор" означает цирковой артист, фокусник, который хорошо действует с предметами при помощи рук. Но теперь слово "манипулятор" или "манипуляция" часто встречается и в обыденной жизни.
Как выявить манипулятивное поведение
Цель манипулятора — "прибрать к рукам" другого человека, но так, чтобы у того создалось впечатление, будто он самостоятельно управляет своим поведением.
Манипулятор обыкновенный
Современный манипулятор не стоит на месте — он развивается и беспрестанно совершенствуется. Существует восемь основных манипулятивных типов, и вы их наверняка с легкостью узнаете, поскольку каждый из них есть среди ваших друзей или знакомых.
Что такое манипулирование и как защититься от манипулятора
Манипулятор - это легион. Он - все то в нас, что сознательно, подсознательно и неосознанно применяет обманные трюки, которые позволяют нейтрализовать, приглушить нашу подлинную природу, низведя себя и наших близких до уровня вещей.
Особенности манипулятивного общения
Контрольная работа по дисциплине «Психология общения» на тему: Особенности манипулятивного общения Содержание: Введение Психологические основы манипулирования
Для чего нужна психология общения
Для чего нужна психология общения? Чтобы начать любой анализ по заданной теме, для начала, надо расставить все точки над «i». В моём понимании, это - раскрыть все понятия, постепенно анализируя каждое из них.
Применение промышленных роботов в индустрии
Министерство образования и науки Украины Реферат по теме «Применение промышленных роботов в индустрии» Донецк 2009 г. Содержание 1. Введение 2. Характеристика промышленных роботов
Основы робототехники
Автоматическая машина, состоящая из манипулятора и устройства программного управления его движением. Назначение и применение промышленного робота. Структурная схема антропоморфного манипулятора. Задачи механики манипуляторов и ее кинематический анализ.
Проектирование манипулятора
Министерство Образования Республики Молдова Технический Университет Молдовы Кафедра КПЭА Курсовая работа по дисциплине : Робототехника тема : Проектирование манипулятора
Основные научные школы менеджмента
Основные научные школы менеджмента Школы управления Классическая школа Школа «человеческих отношений» «Эмпирическая школа» «Школа социальных систем»
Построение годографов Михайлова при помощи пакета MATHCAD
Цель работы заключается в необходимости получения простого и наглядного инструмента для решения задач расчёта устойчивости систем автоматического управления, что является обязательным условием работоспособности любого промышленного робота и манипулятора.
Проектирование двухстепенного манипулятора с самонастройкой
Характеристика и составление уравнения динамики исполнительного механизма двухстепенного манипулятора. Особенности управления двухстепенного манипулятора с самонастройкой по эталонной модели. Расчет основных параметров системы и коэффициента настройки.
Механические руки
Роботы-манипуляторы в горном деле: их разновидности, машина с антропоморфным поведением. Глубоководные управляемые аппараты с "механическими руками". Роботы первого поколения: управление электрическими, гидравлическими и пневматическими двигателями.
Трасса сборки печатных плат
Варианты компоновки установки сборки печатных плат. Функциональная схема устройства управления. Перечень исполнительных механизмов. Выбор типа привода. Циклограмма работы трассы. Сеть Петри с конфликтными ситуациями. Программа функционирования модели.
Подготовка электронных документов в MS Word 2
НОУ ВПО ТУЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И БИЗНЕСА им. Н. Д. Демидова ОТЧЕТ о выполнении компьютерного практикума по дисциплине “Информатика” “Подготовка электронных документов в MS Word”