Sterowanie przegubem obrotowym z wykorzystaniem sprzÄżenia
Sterowanie przegubem obrotowym z wykorzystaniem sprzÄżenia Sterowanie przegubem obrotowym z wykorzystaniem sprzÄżenia
pokonanie których potrzebny jest pewien niezerowy prąd (moment). Współczynnik nachyleniaprostej wynosi WS F m = 0.3224 [ ]Njedn. , przesunięcie 110[jedn.].Najtrudniejszym etapem prac badawczych była identyfikacja nieznanych parametrów modelu,zastępczej masy m m oraz tarcia lepkiego b m . Identyfikację przeprowadzono dla modeluz otwartą pętlą (12). Warunki eksperymentu były identyczne jak przy wyznaczaniu zależnościF m = f(I d ), czyli rozwarta pętla siłowego sprzężenia zwrotnego oraz zablokowany efektor siłownika.Dzięki zablokowaniu efektora z równania (12) pozbyliśmy się członu odpowiedzialnegoza przesunięcie. Eksperyment polegał na pomiarze odpowiedzi układu na skok siły F m . Następniedane pomiarowe zostały wprowadzone do programu MATLAB gdzie odbywał się właściwyproces identyfikacji. W tym celu został zbudowany model (rysunek 50) w SYMULINK-u, którydawał możliwość porównywania odpowiedzi modelu z odpowiedzią siłownika. Pierwsze przy-Rysunek 50: Układ wykorzystany przy identyfikacjibliżenie nieznanych parametrów uzyskano stosując następujące działania:1. Dokonano transformacji transmitancji modelu z postaci ciągłej w postać dyskretną (ControlToolbox).2. Dla modelu w postaci dyskretnej oraz wcześniej zebranych danych pomiarowych przeprowadzonoidentyfikacje (System Identyfication Toolbox).3. Dokonano transformacji transmitancji z dziedziny dyskretnej w ciągłą (Control Toolbox).4. Z transmitancji usunięto człony które nie występują w modelu siłownika.Tak uzyskany model następnie dostrajano ręcznie. Niestety okazało się że nie da sie dopasowaćodpowiedzi rzeczywistego układu do odpowiedzi modelu drugiego rzędu. Rzeczywisty układposiadał pewne opóźnienie, którego nie można było zaniedbać. Z tego względu dodano członopóźniający pomiędzy siłą zadaną F m a wejściem modelu, co widać na rysunku 50. Dla takzmodyfikowanego układu udało się dobrać nieznane parametry: zastępczą masę m m = 15.9kg,tarcie lepkie b m = 948.1 kg oraz opóźnienie T sdel = 16ms. Rysunki 51-56 przedstawiają odpowiedzimodelu teoretycznego (12) i obiektu rzeczywistego na różne wartości siły F m . Pojawieniesię opóźnienia wynika z dynamiki układu regulacji prądu. Regulator prądu nie nadąża za zmianamiwartości zadanej. W teoretycznym modelu (rysunek 3) dynamika wzmacniacza zostałapominięta. Badania pokazały, że zaniedbanie dynamiki wzmacniacza powoduje duże różnice wodpowiedzi układu rzeczywistego i teoretycznego.49
180250160140200120150100F l[N]80F l[N]1006040502000modelobiekt−200 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]Rysunek 51: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 160NRysunek 52: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 193N250300200250150200150F l[N]100F l[N]10050500modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]0modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]Rysunek 53: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 220NRysunek 54: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 248N300350250300200250200150F l[N]F l[N]15010010050500modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]0modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]Rysunek 55: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 276NRysunek 56: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 303N6.2 Badania obiektuBadania siłownika rozpoczęto od doboru parametrów regulatora siły (PD). Pierwsze ichprzybliżenie otrzymano stosując się do wskazówek zawartych w pracy [1]. Niestety dla wzmoc-50
- Page 1: Politechnika WrocławskaWydział El
- Page 4 and 5: Spis treści1 Wstęp 51.1 Cel i zak
- Page 6 and 7: 44 Widok stanowiska badawczego (1)
- Page 8 and 9: 1 WstępWiększość komercyjnych a
- Page 10 and 11: Znając działająca siłę, moment
- Page 12 and 13: 2.3 Model matematycznyRysunek 3 pok
- Page 14 and 15: Rysunek 4: Model części energetyc
- Page 16 and 17: Równanie swobodnie poruszającej s
- Page 18 and 19: 14. Czujnik siły.15. Podstawa.16.
- Page 20 and 21: Rysunek 15: Widok czujnika siłyRys
- Page 22 and 23: Widok silnika przedstawiony jest na
- Page 24 and 25: Rysunek 22: Płytka sterownika - st
- Page 26 and 27: cechuje się dużą szybkością dz
- Page 28 and 29: • układ czuwający COP (ang. Com
- Page 30 and 31: Złącze Z6 umożliwia połączenie
- Page 32 and 33: 14000 obr , dlatego częstotliwoś
- Page 34 and 35: 3.2.3 ZasilaczDo zasilania całośc
- Page 36 and 37: • narzędzie zarządzające budow
- Page 38 and 39: Rysunek 38: Diagram głównej pętl
- Page 40 and 41: o rozmiarze maksymalnie 250 punktó
- Page 42 and 43: ENMASKbit 15-11 10 9 8 7 - 6 5 4 3
- Page 44 and 45: • K p — wzmocnienie części pr
- Page 46 and 47: 5 Interfejs użytkownika - dostępn
- Page 48 and 49: 3. Naciśnij ENTER.4. Czekaj na nap
- Page 50 and 51: 40009003500800Odczyt z czujnika3000
- Page 54 and 55: nień wyliczonych tą metodą ukła
- Page 56 and 57: napędowy. Ze względu na to że ni
- Page 58 and 59: DodatekRysunek 60: Rysunek złożen
- Page 60 and 61: Rysunek 62: Tylnia ściana efektora
- Page 62 and 63: Rysunek 65: Przednia ściana siłow
- Page 64 and 65: Rysunek 69: Główna prowadnica si
180250160140200120150100F l[N]80F l[N]1006040502000modelobiekt−200 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]Rysunek 51: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 160NRysunek 52: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 193N250300200250150200150F l[N]100F l[N]10050500modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]0modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]Rysunek 53: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 220NRysunek 54: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 248N300350250300200250200150F l[N]F l[N]15010010050500modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]0modelobiekt−500 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25t [ms]Rysunek 55: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 276NRysunek 56: Odpowiedzi modelu i siłownika na wymuszenieF m = 303N6.2 Badania obiektuBadania siłownika rozpoczęto od doboru parametrów regulatora siły (PD). Pierwsze ichprzybliżenie otrzymano stosując się do wskazówek zawartych w pracy [1]. Niestety dla wzmoc-50
Change language