Синтез системы управления поворотной платформы с ременным приводом
Синтезируется система регулятора для возможности поворота платформы с требуемой точностью. Передаточная функция ременного привода. Исследование функции двигателя. Построение системы, включающей в себя двигатель, ременную передачу и платформу-основание.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.11.2018 |
| Размер файла | 529,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Синтез системы управления поворотной платформы с ременным приводом
С.С. Каниболоцкий1, В.М. Масюк2
1,2 КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана
Данная поворотная платформа с ременным приводом является манипуляционным механизмом последовательной структуры с вращательными кинематическими парами. Первую степень свободы обеспечивает массивная поворотная платформа. Передача момента на шпиндель платформы осуществляется с помощью клиноременной передачи. Она имеет ряд преимуществ:
· плавность и бесшумность передачи
· предохранение механизма от импульсной динамической нагрузки за счет упругих свойств ремня
Сило-моментная передача реализуется на мотор-редукторе стеклоподъемника ВАЗ-2110 КЗАЭ 20.3780-01.
В настоящее время манипуляционные механизмы последовательной структуры широко используются в различных отраслях промышленности, таких как машиностроение, строительство, отрасли военно-промышленного комплекса. Область применения определяет основные характеристики механизмов, к которым относятся грузоподъемность, мобильность, рабочая зона, погрешность позиционирования.
В рамках данной работы синтезируется система регулятора для возможности поворота платформы с требуемой точностью. Были поставлены текущие задачи исследования:
1) реализация передаточной функции ременного привода,
2) исследование передаточной функции двигателя,
3) построение системы, включающей в себя двигатель, ременную передачу и платформу-основание.
Для анализа манипуляционного механизма в рамках программной системы MatLab использовали пакет физического моделирования SimMechanics, содержащий набор инструментов для задания параметров кинематических звеньев механической системы (масса, моменты инерции, геометрические параметры), кинематических ограничений, локальных систем координат, способов задания и измерения движений. SimMechanics позволяет создавать модели механических систем подобно другим Simulink-моделям в виде блок-схем. Встроенные инструменты визуализации позволяют использовать трехмерные изображения механизмов, как в статике, так и в динамике.
На первом этапе исследований в пакете SolidWorks 3D была построена модель поворотной платформы кинематическая схема которой представлена на рис. 1.
Рисунок 1 - Кинематическая модель механизма поворотной платформы
управление поворотный платформа привод
На следующем этапе исследований был произведён импорт построенной 3D-модели механизма в Simulink/ SimMechanics. При импорте 3D модели в SimMechanics автоматически сформировалась блочная модель (Рисунок 2), отображающая сопряжения, все массовые и инерционные характеристики.
Рисунок 2 - Simulink-модель
После добавления блоков датчиков Joint Sensor и блоков Scope, которые снимают с них показания получаем полную Simulink-модель данного механизма (Рис. 3).
Рисунок 3 - Полная Simulink-модель
К блокам Revolute в качестве примера подается синусоидальное воздействие. Полученную в комплексе MatLab/Simulink виртуальную модель уже можно использовать для исследования динамических характеристик. Дальнейший этап исследований требует составления математической модели ременного привода и исследования его динамических характеристик как отдельно, так и в составе привода и поворотной платформы. Выделим основные критерии и характеристики ременного привода, которые следует учесть при моделировании:
- мощность на валу ведущего шкива;
- частота вращения ведущего шкива;
- передаточное число;
Также важны геометрические размеры. Общий принцип расчета ременной передачи приведен в учебнике Иванова М.Н.,Финогенова В.А. Детали машин(12-е изд.).
Simulink модель ременной передачи приведена на рис. 4.
Рисунок 4 - модель ременной передачи в Simulink.
Simulink модель привода постоянного тока приведена на рис.5.
Рисунок 5 - модель привода постоянного тока в Simulink.
Выводы. На данном этапе исследований были решены следующие задачи: исследованы подходы к проектированию ременных передач, исследована методика импорт построенной 3D-модели механизма в Simulink/ SimMechanics, исследованы модели привода постоянного тока в Simulink/ SimMechanics. Сделаны выводы о том, что без построения корректной математической модели ременной передачи невозможно дальнейшее исследование динамики поворотной платформы. Выделены основные характеристики для моделирования, построена модель ременной передачи в Simulink.
Список литературы
[1] Гайдук А.Р., Беляев В.Е., Пьявченко Т.А. Теория автоматического управления в примерах и задачах с решением в MATLAB. Санкт-Петербург, Лань, 2011, 125 с.
[2] Иванченко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы: учебник. Москва, Машиностроение, 1978, 288 c.
[3] Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления, Москва, Лаборатория базовых знаний, 2002, 832 c.
[4] Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам: Москва, Издательский центр «Академия», 2005, 480 c.
[5] Чикуров Н.Г. Моделирование систем и процессов: учеб. пособие. Москва, РИОР ИНФРА-М, 2013, 398 c.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Техническая характеристика и описание основных узлов поворотной платформы, режимов и циклов их работы. Технологическая карта последовательности проведения ремонта редуктора поворотной тележки экскаватора. Порядок выполнения послеремонтных испытаний.
дипломная работа [7,1 M], добавлен 07.09.2010Технические характеристики тиристорного преобразователя. Двигатель постоянного тока. Построение логарифмических характеристик и их анализ. Передаточная функция разомкнутой системы. Синтез непрерывных корректирующих звеньев. Выбор корректирующего звена.
курсовая работа [778,2 K], добавлен 20.10.2013Выбор двигателя и расчет редуктора. Передаточная функция разомкнутой нестабилизированной системы. Коррекция следящей системы с применением локальных обратных связей. Построение графиков переходного процесса и ошибок при линейной и синусоидальной заводках.
курсовая работа [892,9 K], добавлен 04.05.2014Выбор элементов следящего привода: исполнительного двигателя, электромашинного усилителя, чувствительного элемента. Синтез системы управления методом типовых нормированных характеристических уравнений. Исследование и анализ разработанной системы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.09.2014Разработка системы автоматического управления приводом протягивающего устройства стенда для изучения влияния вибрационного сглаживания на характер фрикционных автоколебаний. Основные параметры двигателя. Моделирование системы автоматического управления.
курсовая работа [537,9 K], добавлен 13.09.2010Расчет механических нагрузок, приведенных к валу двигателя электропривода поворота крана КПП-16. Анализ пусковых характеристик и построение механической характеристики при переключении скоростей при грузоподъемности 16 тонн. Проверка двигателя на нагрев.
курсовая работа [941,3 K], добавлен 24.03.2016Изучение особенностей формирования функциональной и структурной схем системы. Выбор исполнительного устройства на основе минимизации требуемого момента инерции на валу двигателя. Определение параметров передаточных функций двигателя. Расчет регулятора.
курсовая работа [410,0 K], добавлен 05.12.2012Проект привода электрической лебедки, включающей в себя электродвигатель, червячный редуктор, клиноременную передачу. Кинематические и силовые характеристики редуктора, обеспечивающие требуемое тяговое усилие и производительность. Корпус и система смазки.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.05.2013Выбор двигателя и кинематический расчет привода. Определение требуемой мощности двигателя. Распределение передаточного числа привода по всем ступеням. Определение частот вращения, угловых скоростей, вращающих моментов и мощностей по валам привода.
курсовая работа [194,1 K], добавлен 01.05.2012Получение эквивалентной передаточной функции. Построение годографа Михайлова для сочетания параметров регулятора. Их выбор по заданным показателям установившегося и переходного процесса. Построение частотных и временных характеристик замкнутой системы.
курсовая работа [439,9 K], добавлен 28.06.2011Исследование системы управления частотой вращения двигателя с корректирующей цепью и без нее. Оценка устойчивости системы по критериям Гурвица, Михайлова и Найквиста. Построение логарифмических амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.03.2015Расчет элементов системы управления телескопом. Выбор передаточного числа редуктора и проверка правильности выбора двигателя. Синтез системы исходя из требуемой точности и запаса устойчивости. Определение структуры и параметров корректирующего устройства.
курсовая работа [247,2 K], добавлен 21.12.2016Проектирование исполнительного двигателя системы газового рулевого привода. Анализ применения пневматических и газовых исполнительных устройств. Построение принципиальной схемы рулевого тракта. Обзор функциональных элементов систем рулевого привода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.06.2012Система питания дизельного двигателя. Обозначения дизельных топлив, классификация схем их подвода. Устройство и работа узлов системы питания дизеля. Система питания карбюраторного двигателя. Работа простейшего карбюратора, всережимного регулятора.
презентация [15,5 M], добавлен 14.03.2017Выбор элементной базы локальной системы управления. Выбор датчика угла поворота, двигателя, редуктора, усилителя, реле и датчика движения. Расчет корректирующего устройства. Построение логарифмической амплитудной частотной характеристики системы.
курсовая работа [710,0 K], добавлен 20.10.2013Исследование автоматизированного электропривода типовых производственных механизмов и технологических комплексов. Определение показателей качества математической модели электропривода, оптимизирования регулятора. Анализ поведения системы без регулятора.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.06.2011Определение параметров корректирующего устройства на вход системы. Синтез нечеткого регулятора на базовом режиме работы системы. Сравнительная оценка качества управления системы прототипа и нечеткой системы регулирования при возмущающем воздействии.
контрольная работа [963,5 K], добавлен 24.12.2014Кинематические схемы современных погрузчиков. Расчет приводных двигателей. Схема преобразователя напряжений. Расчет основных статических параметров двигателя. Характеристика мехатронной системы в соответствии с требованиями производственной безопасности.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 25.06.2013Разработка системы автоматического управления гидроприводом поворота башни танка. Подбор элементной базы и расчет передаточных функции системы. Определение с помощью желаемой логарифмической характеристики передаточной функции корректирующего устройства.
курсовая работа [293,0 K], добавлен 20.10.2013Синтез регуляторов системы управления для электропривода постоянного тока. Модели двигателя и преобразователя. Расчет и настройка системы классического токового векторного управления с использованием регуляторов скорости и тока для асинхронного двигателя.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 21.01.2014
