Разработка и исследование электроприводов постоянного тока для промышленных роботов

• Автор: Кутарев, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 156 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Обзор современного состояния электроприводов промышленных роботов. Определение проблем разработки и исследования приводов

и их составных частей. Постановка задач разработки и исследования..

1.1. Основные принципы построения и создания

электроприводов как локальных систем автоматического

управления
1.2. Основные тенденции развития электропривода и систем автоматизации и роботизации производства

1.3. Анализ вариантов построения систем автоматического регулирования

1.4. Проблемы разработки электроприводов промышленных роботов

1.5. Постановка задач разработки и исследования
2. Разработка математической модели электропривода
промышленного робота
2.1. Обоснование выбора варианта математической модели
2.2. Свойства систем автоматического регулирования с параметрическими обратными связями
2.3. Принципы структурного синтеза электроприводов
промышленных роботов
2.4. Особенности анализа характеристик электроприводов на ЭВМ
3. Синтез вариантов структур электроприводов постоянного тока промышленных роботов
3.1. Синтез структуры электропривода на основе системы подчиненного регулирования
3.2. Синтез электропривода промышленных роботов на основе

систем с переменной структурой
3.3. Синтез электропривода промышленных роботов с использованием систем с переменной структурой и параметрических обратных связей
4. Исследование характеристик электропривода постоянного тока для промышленных роботов
4.1. Исследование характеристик контура скорости электропривода постоянного тока для промышленных роботов
4.2. Влияние переменного момента инерции на характеристики электропривода постоянного тока для промышленных роботов
4.3 Исследование характеристик контура положения
электропривода постоянного тока для промышленных роботов
5. Вопросы разработки вариантов аппаратной реализации элементов электропривода промышленных роботов
5.1. Техническое описание разработанных электроприводов
5.2. Аппаратная реализация разработанных электроприводов. Варианты аппаратной реализации синтезированного электропривода..
Заключение
Литература
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
В настоящее время достигнуты определенные результаты в области автоматизации производственных процессов в промышленности, однако целый ряд технологических операций, таких как загрузка-выгрузка станков, сборка, транспортирование и т.п., не удавалось автоматизировать, применяя для этого традиционные средства. Эффективное решение этой проблемы становится возможным при использовании промышленных роботов, позволяющих наиболее просто совместить в едином цикле как вспомогательные, так и основные технологические операции.
Основным требованием, предъявляемым к промышленным роботам, является качественное выполнение двигательных функций рабочего органа, поэтому значение характеристик привода при этом является определяющим.
К числу основных требований к приводам промышленных роботов относятся: минимальные веса и габариты, широкий диапазон скоростей, реверсивность, высокая точность, быстродействие, плавность движения, способность работать в условиях изменяющихся статической нагрузки и момента инерции нагрузки, связанных с изменением конфигурации манипулятора в процессе выполнения технологических операций.
Среди различных типов приводов наибольшее распространение в промышленных роботах получили электрические приводы на базе двигателей постоянного тока, что обусловлено их хорошими регулировочными свойствами и простотой реализации замкнутых следящих систем. К их преимуществам можно отнести компактность конструкции электродвигателей, высокое быстродействие, равномерность вращения, единый вид энергии для создания усилий и управления, легкость регулирования скорости, угла поворота, момента, высокий КПД, взаимозаменяемость электродвигателей, низкие уровни шума и вибрации.

необходимостью ограничения динамических нагрузок; ограничением момента двигателя на уровне стопорного значения; ограничением первой производной тока якоря в системах электропривода постоянного тока;
нелинейностью системы электропривода.
Все это в комплексе ставит задачу разработки методики синтеза системы управления позиционированием.
На основе указанных факторов формулируются критерии качества позиционирования как традиционные - точность и быстродействие, так и учитывающие специфику работы промышленных роботов - наличие переменного момента инерции и статического момента нагрузки.
Наличие нескольких критериев качества позиционирования позволяет говорить о многокритериальности задачи синтеза системы управления позиционированием.