Ответы к ГосЭкзамену 220402 (Информатика) (1088974), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

Kдт - коэффициент передачи датчика. Нелинейный элемент (НЭ2) типа "люфт" учитывает механическую передачу отдвигателя к звену манипулятора робота.44ВУНЭКУWрегШИПИЭФНПНЭ1ШИМДПТ__ДатчикРоботНЭ2Рисунок 2 Структурная схема системы автоматического управления электропривода роботаСм файл 2-Manipul_robot.doc3. Функциональная и структурная схемы электропривода мобильного робота.3-Mobil_robot.doc4. Назначение обратных связей по скорости и по положению.Обратная связь представляет собой канал передачи и преобразования информации с выхода системы регулирования или её узлов на вход с целью формирования результирующего сигнала управления.Входжелаемоезначениевыхода+_УправляющееустройствоИсполнтельноеустройствоОбъектуправлениеДействительноезначениевыходаДатчикизмерение значение выходаОбратная связьОбратная связь по скорости позволяет управлять скоростью перемещения объекта управления с помощьюуправляющего воздействия, вырабатываемого оператором или системой управления.Обратная связь по положению позволяет задавать положение регулируемого объекта (например звена манипулятора) с помощью различных датчиков: датчиков поворота колеса, лазерные дальномеры, GPS, вебкамеры, систем ориентирования по маякам.5.

Принципы действия и сравнительный анализ измерительныхэлементов электроприводов робототехнических систем.Принципы действия и сравнительный анализ измерительных элементов электроприводов робототехнических систем.В ответе на этот вопрос надо показать свою осведомлённость. Во–первыхклассифицировать датчики по типу роботов, в которых они используются.

Далее рассказать и знать общий принцип работы. Сравнить датчики, относящиеся к одному типу. Романов М.П.В различных типах роботов используются разные датчики.В манипуляционных роботах: датчики положения, скорости, тока (сопротивление, включённое последовательно), они подразделяются на: электромашинные, параметрические, цифровые.45В транспортных роботах: все те, что и в манипуляционных, плюс акселерометрические, гироскопические.6. Усилители-преобразователи электроприводов роботов: назначение, основные технические характеристики, классификация.

Сравнительный анализ электро-46машинных усилителей, магнитных усилителей, тиристорных инверторов, транзисторных усилителей.Устройство для увеличения мощности входного сигнала без его значительного искажения за счет независимого источника энергии представляет собой усилитель. Потребность в усилителях обусловливается весьмамалой мощностью сигналов, получаемых от измерительных и других приборов., недостаточной для приведения в действие исполнительного двигателя или механизма. Они весьма широко используются как: а) измерительные усилители, приводящие в действие различные системы при- боров; б) измерительные трансформаторы постоянного тока в) операционные усилители постоянного тока вычислительных устройств непрерывного действия; г) усилители многообразных систем автоматического управления и регулирования.Основными типами электрических усилителей являются: полупроводниковые, электронные, ионные, магнитные и электромашинные.

Первые четыре типа в отличие от последнего не содержат подвижных частей.Для различных типов усилителей существует определенный диапазон выходных мощностей, где возможно внастоящее время их практическое применение.Полупроводниковые усилители разделяются на две группы: кристаллические транзисторы и управляемыекремниевые тиристоры. Полупроводниковые усилители отличаются высокой механической прочностью,большим сроком службы, малыми габаритами и повышенным к. п.

д. по сравнению с электронными и ионными приборами. Кроме того, транзисторы уступают пока электронным усилителям в отношении коэффициента усиления, уровня шумов, величин посторонних сигналов при нулевом входном сигнале и погрешностей.Транзисторы применяются для управления двигателями постоянного и переменного тока малой мощности.Тиристоры ПО основным показателям более перспективных ионных усилителей, хотя в настоящее времяуступают им в стабильности характеристик при изменении температуры и стоимости.В развитии систем автоматики и измерительных устройствах большая роль принадлежит электронной технике и в частности электронным усилителям. Большим достоинством электронных усилителей является то,что они действуют практически безынерционно.

При использовании этих усилителей необходимо учитывать ограниченный срок службы и чувствительность к ударам и вибрациям электронных ламп.Магнитные усилители по сроку службы и надежности значительно превосходят электронные усилители,уступая им в скорости протекания процессов и количестве ошибок. Выходная мощность магнитных усилителей доходит до десятков киловатт.Несмотря на быстрое развитие ионных и полупроводниковых управляемых преобразователей тока, а такжесиловых магнитных усилителей, электромашинные усилители с поперечным полем весьма распространеныи широко при меняются в автоматизированном электроприводе.Электромашинный усилитель (ЭМУ) представляет собой специальную управляемую машину постоянноготока с большим коэффициентом усиления мощности.

ЭМУ находят разнообразное применение в установкахс управляемыми электрическими машинами: автоматизированных электроприводах, следящих системах,регулируемых генераторах переменного и постоянного токов.Магнитный усилитель представляет собой статическое устройство с большим коэффициентом усиления, вкотором управление выходной мощностью осуществляется изменением магнитного потока. Наиболее ценным качеством магнитных усилителей является их высокая надежность в работе, длительный срок службыпри отсутствии ухода за ними, стабильность характеристик, сравнительно малые мощность и время срабатывания.

Факторами, ограничивающими их применение, являются: сложность получения нескольких «контактов», протекание тока в выходной цепи повышенные габариты и пониженный к. п. д. МУ успешно используются в измерительных системах, следящих системах, в регулируемых приводах в качестве преобразователей. Основной частью МУ яв-ся дроссель насыщения,подмагничиваемый постоянным маг. потокомУсилители на транзисторах с р-п-р переходами, работающие в режиме переключения, широко используютсяв маломощных системах управления электроприводами.в совершенствовании регулируемых электроприводов переменного и постоянного тока полупроводниковымуправляемым тиристорам принадлежит особо прогрессивная роль. Тиристор изготавливается из кремния счетырьмя полупроводниковыми зонами проводимости р-п-р-n и имеет три электрода:анод,катод, упр.

электрод. Тиристоры с выходом на переменном токе используются, на· пример, для амплитудного управленияасинхронными двигателями. Тиристоры отличаются высоким: к. п. д., малыми габаритами и весом, большим коэффициентом усиления мощности и высоким быстродействием.7. Расчет точности и качества переходного процесса в электроприводе.478. Гидравлические приводы роботов: назначение, основные технические характеристики, принципиальная схема гидравлического привода. Математическаямодель гидравлического привода.Область применения, достоинства и недостаткиВыше отмечалось, что область применения гидродвигателей для привода ПР достаточно высока изаключается в 30% серийно выпускаемых средних и тяжелых ПР.

Погрешность позиционирования в этихприводах довольно мала и не превышает ± 0,5 мм при скорости линейного перемещения до 0,8…1200 мм/с.Гидродвигатели в ПР применяются, как правило, для переносных степеней подвижности.Столь широкое применение гидропривода в конструкциях ПР объясняется прежде их достоинствами, такими как:– высокая энергоемкость;– быстродействие;– малая инерционность;– малая сжимаемость рабочей жидкости и за счет этого достаточно высокая жесткость статическихнагрузочных характеристик;– хорошая возможность реализации автоматического управления и регулирования скорости исполнительных механизмов;– надежность работы и эксплуатации.Недостатки: Эти приводы имеют сложную конструкцию, высокую стоимость изготовления и эксплуатации, а также возможность утечек и необходимость охлаждения рабочей жидкости.В гидроприводах ПР применяются следующие основные типы гидродвигателей, которые иногдамогут сочетаться с различными конструкциями механических передач:– линейные гидроцилиндры с поступательным движением штока;– поворотные гидродвигатели с ограниченным углом поворота;– гидромоторы.Все элементы гидро- и пневмоприводов стандартизованы и содержаться в справочной литературе.В отличие от пневмодвигателей, для гидродвигателей предусмотрен блок питания, который входитв состав ПР.

Он содержит гидронасос, дроссели, фильтры, регуляторы давления и другие устройства (рис.15).Схема гидродвигателя: элементы и параметрыxDPV,amdF2pдp1FpPнGp212341f1f2514815М1 13 26791110Рис. 15 – Схема гидродвигателяГидродвигатель ПР содержит поршень 1, цилиндр двустороннего действия 2, шток 3 с рукой и захватным устройством 4. Подача и отвод масла выполняется гидрозолотником 5. В состав гидродвигателятакже входят манометр 6, аккумулятор 7, дроссель 8 (регулируется скорость перемещения выходного звена– руки ПР), сливной трубопровод 9 и бак 10, а также заборный трубопровод 11, гидронасос 12, электродвигатель13, предохранительный клапан 14 и фильтр 15.48К числу основных параметров гидродвигателя относятся: эффективные площади поршня в рабочейF1 и сливной F2 полостях; ход поршня S; текущая координата x; скорость V и ускорение поршня а; масса mpруки ПР; давление масла в рабочей р1 и сливной р2 полостях; эффективные площади сечений трубопроводовв рабочей f1 и сливной f2 магистралях; диаметры поршня D и штока d; движущая сила РД и сила нагрузки РН.Сила нагрузки определяется аналогично пневмодвигателю по формуле:Рн  Р т  Ри  G(15)где Рт – суммарная сила трения в направляющих;Ри – сила инерции, Ри = mрd2x/dt2G – вес всех подвижных частей, если цилиндр расположен вертикально.

Знак «+» при опусканиипоршня, знак «–» – при подъеме.Движущая сила складывается из силы сопротивления и силы нагрузки:Рд  Рн  Рс(16)где Рс – сила сопротивления масла в сливной магистрали, определяется произведением давлениямасла и площади поршня в сливной полости гидроцилиндра: Р с  р 2 F2 .Выбор основных параметров гидродвигателя, по которым может производится окончательный подбор марки и модели ПР, производится следующим образом.При движении поршня вправо.В этом случае размеры цилиндра ПР связаны эмпирической зависимостью:(17)F1  D 2 / 127,F2   D 2  d 2  / 127Размеры D и d подставляются в мм., а F1 и F2 получаются в см2.Движущаяся сила определяется по формуле:Р д  100k т р1F1  р 2 F2 (18)где kт – коэффициент, учитывающий потери на трение, kт = 09…0,98.Рд подставляется в ньютонах, р – в мегапаскалях.Расход масла и скорость поршня связаны зависимостями:Q 2  V1  D 2  d 2  / 1270(19)Q1  V1D 2 / 1270где Q – расход, л/мин;V – скорость, м/мин.При движении поршня влево:Р д  100k т р1F1  р 2 F2  ;(20)Q 2  V2  D 2  d 2  / 1270;(21)Q1  V2 D 2 / 1270 .(22)При заданном соотношении скоростей V1 и V2 (когда V1 < V2 и количество поступающего в цилиндр масла const) диаметр штока находят из выражения:d  D 1  V1 / V 2 (23)где D и d – в мм, а V1 и V2 – в м/мин.Диаметр поршня D и его длину L выбирают из условий из условий компоновки узла ПР.

Обычнорекомендуется L/D = 18…20, а для больших перемещений L/D>>18…20.Параметры поворотного лопастного двигателя выбирают на основе следующих соотношений.49Движущий момент (в Нм) на выходном валу:М д  р1  р 2  / 8000 D 2  d 2 b (24)где р1 и р2 – давление в напорной и сливной полостях, МПа;b – ширина лопасти, мм;D и d – размеры гидродвигателя.Угловая скорость (рад/с) поворота выходного вала:  1,33105 Q  /  D 2  d 2 b  (25)где Q – расход масла, л/мин.Параметры гидромотора выбирают на основе следующих соотношений.Движущий момент на выходном валу:М Д  qр1  р 2  / 2(26)где q – рабочий объем гидромотора, см3;р1 и р2 – давление в напорной и сливной магистралях, МПа.Частота вращения выходного вала (мин –1) определяется по формуле:n  1000Q / q(27)где Q – расход масла, л/мин.Микропроцессорные устройства РТС и их программное обеспечение1.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)