Аппаратно-программное обеспечение дистанционного управления, идентификации и диагностики робототехнических комплексов

• Автор: Колтыгин, Дмитрий Станиславович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 152 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР И АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ И ДИАГНОСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИМИ КОМПЛЕКСАМИ.

1.1 Анализ методов идентификации и диагностики динамических

систем

1.2. Классификация и анализ систем управления роботами

1.3 Обзор и анализ аппаратнопрограммного обеспечения систем

управления РТК

Заключение

2. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ И ДИАГНОСТИКИ НЕПРЕРЫВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ РТК

2.1 Метод диагностики объектов по результатам определения коэффициентов дифференциальных уравнений
2.2 Алгоритмы идентификации и диагностики выдвижного звена манипулятора
2.3 Алгоритмы идентификации и диагностики следящего
электропривода

АППАРАТНОПРОГРАМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИКИ РТК
3.1 Обоснование разработки и модернизации аппаратнопрограммного
обеспечения управления РТК
3.2. Разработка контроллера вводавывода для связи ЭВМ и РТК
3.3. Разработка комплекса программ для дистанционного управления и
диагностики РТК.
Выводы.
ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ, ДИАГНОСТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ РТК.
4.1. Исследование алгоритмов идентификации и диагностики следящего электропривода.
4.2. Исследование алгоритмов активной диагностики следящего электропривода.
4.3. Исследование работы системы управления РТК
Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для апробации разработанных алгоритмов и программ идентификации, диагностики, дистанционного управления и визуализации функционирования РТК была создана АСУТП холодной штамповки на базе промышленных манипуляторов МП-9 и МП- с комплексной системой управления, включающей в себя блок управления роботами МПЦУ2 и IBM PC. С этой целью выполнена модернизация МПЦУ2 для связи РТК и IBM PC по параллельному интерфейсу через LPT-порт, путем разработки и создания контроллера ввода-вывода. Создана SCADA-система (Robot v. На основании проведенных исследований разработаны алгоритмы и программы, направленные на практическое решение задач эффективного управления РТК и их диагностики. Рассмотрены вопросы адаптации существующих РТК к современному технологическому производству. Разработанный программный и аппаратный комплекс имеет значительно меньшую стоимость по сравнению с существующими и может быть использован для модернизации систем управления манипуляторами и роботами. Разработанные автором методы определения коэффициентов дифференциальных уравнений, первичной и вторичной идентификаций, функциональных проб, эвристический метод анализа множества решений нелинейных алгебраических уравнений использованы для формирования алгоритмов и программ настройки системы группового регулирования активной мощности энергосистемы Братской ГЭС ОАО «Иркутскэнерго», проверки результатов системных испытаний при колебаниях частоты в энергосистеме, модернизации систем автоматического регулирования технологическими процессами на ТЭЦ-6 ОАО «Иркутскэнерго». Результаты исследований использованы при формировании меж кафедрального многоуровневого учебно-исследовательского комплекса по робототехническим технологиям ГОУВПО БрГТУ. Следует отметить, что формирование таких учебно-исследовательских комплексов, в том числе и дистанционных, соответствующих современному уровню при ограниченном финансировании - конструктивный способ решения задач поставленных перед высшим образованием России. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических, научно-методических, межрегиональных конференциях Братского государственного технического университета (ХХ-Братск, г. XXI - Братск, г. XXII - Братск, г. Братск, г. УТС, ДМ, ВТ, Братск, г. ТЭЦ-6 ОАО «Иркутскэнерго» и ОАО «БрАЗ», Братск, г. По теме диссертации опубликовано научных работ в виде статей, докладов, тезисов докладов и одного учебно-методического пособия. Получены 2 авторских свидетельства на программное обеспечение. Библиографическое описание публикаций приведено в конце автореферата. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений, включающих описание аппаратного и программных комплексов, тексты программ, результаты внедрения. Объем диссертации составляет 2 страницы основного текста, рисунка, таблиц. Список литературы содержит 5 наименований. Большой вклад в становление и развитие идентификации как науки внесли следующие ученые: Тихонов А. Н., Винер H. Биллингс, Факхоури, Цыпкин Я. З., Солодовников В. В., Фельдбаум A. A., Райбман Н. С., Марчук Г. М., Круг Т. К., Рубан А. И. и др. Различают идентификацию в широком и узком смысле. В задачу идентификации в широком смысле входит анализ структуры системы, установление формы аналитического описания процесса и определение основных его параметров, а при идентификации в узком смысле оцениваются только параметры, при этом большая роль отводится концептуальному выбору класса системы и степени ее структурной сложности. В виду большого разнообразия и количества разработанных и разрабатываемых методов идентификации различных элементов и систем возникает необходимость в упорядочении, обобщении, классификации большого массива неупорядоченной информации. С одной стороны, наличие большого разнообразия и количества методов и объектов идентификации в соответствии с законом необходимого разнообразия Эшби вполне соответствует сложности (разнообразию) проблемы идентификации, с другой стороны, неупорядоченное разнообразие методов и объектов идентификации делает эту проблему еще более проблематичной. Первые попытки классификации методов идентификации подтверждают это утверждение.