Адаптивная система управления исполнительным приводом промышленного робота

УДК 621.865.8-529 (043.3)

Адаптивная система управления исполнительным

приводом промышленного робота

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Рассмотрена адаптивная система управления исполнительным приводом про-

мышленного робота на базе двигателя постоянного тока. В этой системе авто-

матически настраиваются режимы работы привода в зависимости от нагрузки

на валу двигателя робота. Привод осуществляет перемещения по одной из степе-

ней подвижностей промышленного робота; специфика его функционирования та-

кова, что изменениями приведенного к валу двигателя момента инерции можно

пренебречь. С учетом особенностей работы привода сформулированы цели управ-

ления, выбран дополнительный критерий управления, обеспечивающий системе

заданные адаптивные свойства, предложен подход к реализации управления, вы-

работана структурная схема системы управления. Разработаны алгоритмы са-

монастройки и оценки момента сопротивлений на валу двигателя. Получены диф-

ференциальные уравнения, описывающие работу адаптивного исполнительного

привода, приведены результаты исследований его работы. Предлагаемая система

управления позволяет осуществлять адаптацию к нагрузке на исполнительном

уровне, сохраняя устойчивую работу и заданное качество функционирования при-

вода

Ключевые слова:

промышленный робот, исполнительный привод, адаптивное

управление

Актуальность поставленной в статье научной задачи связана с

особенностями функционирования промышленного робота (ПР) в

составе робототехнических комплексов. Одна из них такова, что

существенным ограничением на расширение номенклатуры обслу-

живаемых изделий являются установленные значения номинальной

грузоподъемности робота. В то же время исполнительные приводы

роботов зачастую обладают избыточностью мощностных характери-

стик при манипулировании с большинством объектов из заданной

номенклатуры. Поэтому весьма актуальной научно-технической за-

дачей робототехники является разработка способов и средств, обес-

печивающих расширение номенклатуры обслуживаемых ПР изделий

по весовым параметрам.

Мощностные возможности двигательного аппарата руки челове-

ка по каждому суставу ограничены, поэтому рука имеет естественное

свойство изменять скорость перемещения в зависимости от нагрузки

и может развивать наибольшие скорости и ускорения при движении

без нее. Выбор наилучших сочетаний действующих моментов и ско-

ростей в приводах наиболее рационально осуществлять исходя из