НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О ПРОЕКТЕ  

предыдущая главасодержаниеследующая глава

4.1. Функциональная схема электропривода

Электропривод современного ПР представляет собой комплекс приводов, каждый из которых управляет определенной степенью подвижности робота.

На рис. 4.1 показано схематическое изображение электроприводного робота HdS05/06 (фирма "GdA", ФРГ); цифрами 1-6 обозначены степени подвижности робота. Рассмотрим на примере данного робота наиболее распространенную функциональную схему электропривода (рис. 4.2). Аналогичными электроприводами снабжены широко распространенные роботы "Кука", "Сфера", РПМ-25 и др. [10]. Все шесть электроприводов (ЭП1-ЭП6) управляются от общего центрального вычислительного устройства (ЦВчУ), которое решает траекторные задачи движения робота и выдает управляющие сигналы на цифровые регуляторы положения (ЦРП1-ЦРП6) отдельных приводов. Цифровые регуляторы положения управляют сервоприводами (СП1-СП6) в соответствии с сигналами от ЦВчУ и датчиков угла (ДУ).

Рис. 4.1. Универсальный электромеханический промышленный робот Hds 05/06
Рис. 4.1. Универсальный электромеханический промышленный робот Hds 05/06

Рис. 4.2. Функциональная схема электромеханического робота
Рис. 4.2. Функциональная схема электромеханического робота

Особенностями электроприводов ПР являются:

1) широкий диапазон регулирования по скорости и позиционированию, высокие требования к динамике движения и точности слежения;

2) работа в широком диапазоне изменения моментов нагрузки;

3) длительная работа двигателей в заторможенном режиме.

Указанная специфика относится как к комплексу электроприводов ПР, так и к отдельным электроприводам, схемы которых по существу различаются лишь мощностями исполнительных и соответственно управляющих элементов. В остальном они построены по общей схеме (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Функциональная схема электропривода робота
Рис. 4.3. Функциональная схема электропривода робота

Данная функциональная схема электропривода представляет собой аналого-цифровую систему автоматического управления. В ней сочетаются преимущества комбинированной аналоговой системы, работающей по принципу трехконтурной системы подчиненного регулирования, с достоинствами цифровой системы (высокая точность цифровых датчиков, удобство программирования работы и т. д.).

Первый контур образован двигателем (М) с преобразователем (ПР) и регулятором тока (РТ). Во второй контур входят, кроме того, датчик скорости (ДС) и регулятор скорости (PC). В третий контур дополнительно входят датчик угла (ДУ) и ЦРП.

В качестве регуляторов тока и скорости используются чаще всего аналоговые операционные усилители, с помощью которых легко реализуется требуемый закон управления [9]. Датчик скорости может быть как аналоговым, так и цифровым. В ряде случаев применение датчика скорости вообще нецелесообразно, поскольку сигнал об изменении скорости может быть вычислен в цифровом регуляторе положения путем дифференцирования сигнала с датчика угла.

Таким образом, анализ функциональных схем, приведенных на рис. 4.2, 4.3, показывает, что независимо от конкретной схемы электропривод ПР состоит из следующих элементов: исполнительного элемента (двигателя); преобразователя; датчиков обратной связи по току, скорости и углу; регуляторов тока, скорости и угла (положения).

Анализ современных тенденций в производстве электроприводов отечественными и зарубежными фирмами показывает, что большинство из них выпускают в настоящее время сервоприводы, которые конструктивно объединяют двигатель, преобразователь, датчики и регуляторы скорости и тока.

Детальное изучение структуры и функциональных особенностей цифровых регуляторов положения и центрального вычислительного устройства выходит за рамки настоящего учебного пособия. Однако их реальные характеристики будут учтены при последующих расчетах динамики электроприводов.

предыдущая главасодержаниеследующая глава










© Злыгостев Алексей Сергеевич, статьи, подборка материалов, оформление, разработка ПО 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://roboticslib.ru/ 'Робототехника'
Рейтинг@Mail.ru