Sterowanie przegubem obrotowym z wykorzystaniem sprzężenia

napędowy. Ze względu na to że nie dysponowaliśmy wiedzą i doświadczeniami na temat silnikówBLDC, dlatego, w pierwszej kolejności, opanowano sposoby sterowania nimi. Okazało sięże do sterowania silnikami BLDC idealnie nadaje się mikrokontroler sygnałowy MC56F8323.Ponieważ inne alternatywy były mało interesujące zdecydowano się wykorzystać ten układ wsterowniku siłownika. W związku z tym powstał moduł z mikrokontrolerem MC56F8323 [3]oraz interfejs uruchomieniowy JTAG [4], które wraz z oprogramowaniem CodeWarrior DSPstanowiły kompletne środowisko uruchomieniowe dla procesora DSP. Środowisko to pozwoliłoszybko opanować specyficzne aspekty programowania mikrokontrolera sygnałowego DSP. Częśćelektroniczna, w znacznej większości, została zbudowana na płytkach uniwersalnych ponieważten sposób montażu umożliwia łatwe nanoszenie poprawek. Część mechaniczną w całości wykonałPan Ryszard Krzywański według wcześniej przygotowanego projektu. Siłownik w znacznejwiększości został wykonany z aluminium, z niewielkim dodatkiem elementów z tworzywasztucznego i stali.Następnie stworzono oprogramowanie sterujące siłownikiem umożliwiające przeprowadzaniebadań. Stworzono przyjazny interfejs użytkownika, wzorowany na powłokach Linuxowych,pozwalający w prosty i przyjazny sposób komunikować się z operatorem. Od strony użytkownikawymagane jest posiadanie terminala z portem szeregowym. Zaimplementowane rozkazyumożliwiają przeprowadzenie kompletnych badań, od identyfikacji obiektu, poprzez dobór nastawregulatorów, do badań samego siłownika. Możliwe jest zadawanie dowolnych kształtówwymuszeń oraz zbieranie danych pomiarowych.Ostatnim etapem prac były badania siłownika. W pierwszej kolejności zidentyfikowana nieznaneparametry obiektu (współczynniki skalujące) oraz parametry modelu (współczynnik sprężystościk s , masę m m oraz tarcie lepkie b m ). Następnie dobrano nastawy poszczególnych regulatorów.Okazało się, że założenie o braku dynamiki wzmacniacza jest niepoprawne. Układposiadał znaczne opóźnienie, którego nie można było pominąć podczas identyfikacji obiektu.Ostatecznie zbadano odpowiedź układu na skok wartości zadanej siły oraz zachowanie układujako źródła o regulowanej mechanicznej impedancji wyjściowej.Badania pokazały, że siłownik można traktować jako źródło czystej siły z niewielką dynamiką.Dynamika układu ujawniała się przy małych wartościach siły zadanej, kiedy nieliniowościwynikające z obecności tarcia miały znaczący wpływ na układ. Dla większych sił siłownik zachowywałsię znacznie lepiej.W przyszłości warto zbadać charakterystyki częstotliwościowe oraz fazowe siłownika. Wartorównież określić parametry takie jak:• pasmo przenoszenia siły,• mechaniczna impedancja wyjściowa,• zakres dynamiczny,• gęstość siły, gęstość energii.Największym sukcesem byłoby zastosowanie opisanego napędu w konkretnej aplikacji robotycznejnp. w robocie kroczącym.53