Исследование устойчивости системы управления двурукого манипуляционного робота - page 9

нической проводимости МР [3]. Под механической проводимостью
понимаем зависимость между действующими на МР силами и момен-
тами и его отклонением от желаемой траектории. Достоинство метода
в том, что он может применяться к МР, оснащенным позиционной
или скоростной системой управления. Блок коррекции механической
проводимости работает во внешнем контуре силовой обратной связи,
принимая на вход силы и моменты реакции связи и выдавая в канал
позиционной системы управления рук МР корректировку плановой
траектории. Его ПФ имеет вид
G
п
(
p
) =
M
п
p
2
+
D
п
p
+
K
п
1
,
(8)
где матрицы
M
п
,
D
п
,
K
п
определяют целевую механическую проводи-
мость МР.
Как правило, внешний контур силовой обратной связи работает на
более низких частотах, чем внутренний контур позиционного упра-
вления. Это связано со временем опроса СМД, необходимостью вы-
полнения расчетов и так далее. Многие исследователи [3] указывают
на то, что запаздывание в контуре управления оказывает существен-
ное влияние на качество процессов управления и может привести к
неустойчивости системы. Для учета задержек при анализе можно мо-
дифицировать ПФ корректирующего устройства (8) следующим обра-
зом:
G
0
п
(
p
) =
G
п
(
p
)
1
0
,
5
T p
1 + 0
,
5
T p
,
(9)
где
T
— постоянная времени запаздывания.
Структуру ИСУ двурукого МР для такого случая в линейном приб-
лижении можно представить в виде схемы, приведенной на рис. 5,
а
.
Здесь предполагается, что на вход блока коррекции механической про-
водимости поступает достаточно точная оценка вектора сил и мо-
ментов реакции связи, которую обычно получают на основе данных
СМД с помощью алгоритмической компенсации сил тяжести и инер-
ции удерживаемого объекта.
На рис. 5,
а
обозначено:
f
— плановый вектор сил и моментов с
которыми МР должен воздействовать на объект. Он отличен от нуля,
например, если объект зажат между руками и необходимо обеспечить
заданную прижимную силу;
Δ
x
— корректирующее отклонение от
плановой траектории.
Выражение для функции Найквиста системы в этом случае, как и
выше, будем искать в виде (6). Для этого преобразуем структурную
схему (рис. 5,
а
) к виду, изображенному на рис. 5,
б
. Можем записать
ПФ разомкнутой системы (место размыкания указано на рис. 5,
б
) по
отношению к возмущающему воздействию:
92 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 1
1,2,3,4,5,6,7,8 10,11,12
Powered by FlippingBook