- •Методические указания
- •Лабораторный стенд для построения и исследования систем воспроизведения движений
- •1. Назначение
- •2. Технические характеристики
- •3. Состав стенда и параметры устройств
- •4. Инструкция по эксплуатации
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические пояснения
- •3. Предварительное задание
- •4. Рабочее задание
- •5. Задание на индивидуальную работу
- •6. Методические рекомендации
- •7. Требования к отчёту
- •8. Контрольные вопросы
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические пояснения
- •3. Предварительное задание
- •4. Рабочее задание
- •5. Методические рекомендации
- •6. Требования к отчёту
- •7. Контрольные вопросы
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические пояснения
- •3.Предварительное задание
- •4.Рабочее задание
- •5. Задание на индивидуальную работу
- •6. Методические рекомендации
- •7. Требования к отчёту
- •8. Контрольные вопросы
- •3 94026 Воронеж, Московский просп., 14
7. Требования к отчёту
Общие требования к оформлению отчёта изложены в лабораторной работе №1. По каждому из пунктов задания в данном отчёте необходимо:
привести краткое заглавие;
указать исходные данные и условия;
привести расчётные соотношения и требуемые расчёты;
оформить результаты экспериментов в виде таблиц, построить графики;
привести осциллограммы процессов, используемых для количественной оценки каких-либо параметров;
выполнить обработку экспериментальных данных и получить их конечный результат;
сопоставить результаты, полученные различными методами, сделать выводы о возможной причине их расхождения.
8. Контрольные вопросы
8.1. Какими методами можно определить величину Та?
8.2. Как выполнить пересчёт АФЧХ в ЛАЧХ и ЛФЧХ?
8.3. Как построить ЛАЧХ звена по его передаточной функции?
8.4. Какой параметр ЛАЧХ определяет значение коэффициента демпфирования колебательного звена?
8.5. Что такое частота среза?
8.6. С какой целью экспериментально полученные ЛАЧХ аппроксимируются асимптотами?
8.7. Докажите, что величина имеет размерность времени?
8.8. Рассчитайте динамическую составляющую тока двигателя при моменте инерции J, кг.м2, коэффициенте передачи , 1/(В.с), в условиях, когда вал двигателя изменяет частоту вращения по закону = Аsint, где А - амплитудное значение частоты вращения; - частота колебаний, 1/с.
8.9. Каково максимальное значение момента, развиваемого двигателем при движении в условиях, указанных в вопросе 8?
8.10. Почему экспериментальное определение Та по переходной характеристике в цепи якоря следует выполнять при застопоренном двигателе?
8.11. В каком случае величину Тм можно определять по переходной характеристике двигателя на уровне 0,63 от установившегося значения частоты вращения?
8.12. Как экспериментально определить Та методом ЛАЧХ?
8.13. При каком соотношении Та и Тм свойства привода оказываются эквивалентными колебательному звену?
8.14. Какие особенности ЛАЧХ характерны для звеньев, чувствительных не только к величине воздействия, но и к его первой и второй производным?
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДП 60-60-4-24-Р11
Номинальное напряжение, В |
24
|
Номинальная мощность, Вт |
60
|
Номинальный ток, А |
4,2
|
Частота вращения, об/мин |
4000 + 600
|
Максимальная частота вращения на время не более 2 мин, об/мин |
6000 |
Номинальный момент, нм (гс.см) |
0,143(1460)
|
Ток пусковой, А, не более |
34,5
|
Пусковой момент, нм (гс.см) |
0,88(9000)
|
Сопротивление якоря, Ом |
0,67 0,04
|
Падение напряжения на щётках, В, не более |
0,4
|
Момент инерции ротора, кгм2 (гс.см .с) |
59,8.10-6(0,61)
|
Поток возбуждения, Вб |
1,57.10-3
|
Число пар полюсов |
p=1
|
Число параллельных ветвей |
а=1
|
Число активных проводников якоря |
N=210
|
Коэффициент полезного действия, % |
70
|
Крутизна выходного напряжения тахогенератора на нагрузке 4 кОм, В на 1000 об/мин, не менее |
20
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
МОМЕНТЫ ИНЕРЦИИ И РАЗМЕРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЭММ
Момент инерции вала тормоза Jт = 0,057.10-3 кГм2
Дополнительные диски имеют диаметр D = 65 мм, различаются толщиной h, которая составляет для дисков 1 - 4 соответственно 1,5; 3; 4,5 и 6 мм.
Значение момента инерции J монолитного однородного диска диаметром D, толщиной h (размеры в метрах), определяется как
J = 0,03125 . . . h . D4,
где - плотность материала диска.
Для стали = 7800 кГ/м3. С учётом этого для стального диска
J = 765,76 . h . D4 кГ/м2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Поправки к асимптотической ЛАЧХ с наклоном 40 дБ/дек
Коэф. |
Значения L при различных /с; с -. частота сопряжения |
||||||
|
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
0,05 |
1,51 |
3,84 |
8,67 |
20,00 |
9,99 |
6,11 |
4,26 |
,10 |
1,48 |
3,73 |
8,09 |
13,98 |
9,17 |
5,85 |
4,12 |
,15 |
1,43 |
3,55 |
7,28 |
10,46 |
8,07 |
5,44 |
3,91 |
,20 |
1,36 |
3,31 |
6,35 |
7,96 |
6,89 |
4,93 |
3,63 |
,25 |
1,27 |
3,10 |
5,30 |
6,02 |
5,73 |
4,35 |
3,29 |
,30 |
1,17 |
2,68 |
4,44 |
4,44 |
4,64 |
3,75 |
2,91 |
,35 |
1,06 |
2,32 |
3,53 |
3,10 |
3,63 |
3,10 |
2,50 |
,40 |
0,93 |
1,94 |
2,68 |
1,91 |
2,69 |
2,17 |
2,07 |
,45 |
0,78 |
1,54 |
1,88 |
0,92 |
1,83 |
1,85 |
1,63 |
,50 |
0,63 |
1,44 |
1,14 |
0,00 |
1,04 |
1,25 |
1,18 |
,55 |
0,46 |
0,73 |
0,44 |
-0,83 |
0,30 |
0,67 |
0,74 |
,60 |
0,29 |
0,32 |
-0,22 |
-1,58 |
-0,39 |
0,11 |
0,36 |
,65 |
0,11 |
-0,08 |
-0,83 |
-2,28 |
-1,03 |
-0,42 |
-0,13 |
,70 |
-0,08 |
-0,47 |
-1,41 |
-2,92 |
-1,63 |
-0,93 |
-0,56 |
,75 |
-0,20 |
-0,86 |
-1,96 |
-3,52 |
-2,19 |
-1,42 |
-0,97 |
,80 |
-0,47 |
-1,24 |
-2,47 |
-4,08 |
-2,72 |
-1,89 |
-1,39 |
,85 |
-0,67 |
-1,61 |
-2,96 |
-4,61 |
-3,22 |
-2,34 |
-1,76 |
,90 |
-0,88 |
-1,98 |
-3,43 |
-5,11 |
-3,70 |
-2,77 |
-2,14 |
,95 |
-1,08 |
-2.33 |
-3,87 |
-5,58 |
-4,15 |
-3,18 |
-2,86 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Андреенко С.Н. Проектирование приводов манипуляторов / С.Н. Андреенко, М.С. Ворошилов, Б.А. Петров. – Л.: Машиностроение, 1975. 312 с.
Башарин А.В. Управление электроприводами: учеб. пособие / А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. – Л.: Энергоатомиздат, 1982. 392 с.
Бурдаков С.Ф. Проектирование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов: учеб. пособие / С.Ф. Бурдаков, В.А. Дъяченко, А.Н. Тимофеев. – М.: Высш. шк., 1986. 264 с.
Кенио Т. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами : пер. с англ. / Т.Кенио, С. Нагамори. – М.: Энергоатомиздат, 1989. 258 с.
Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: справочник Ю.Г. Козырев. – М.: Машиностроение, 1988. 392 с.
Кочергин В.В. Следящие системы с двигателями постоянного тока. Л.: Энергоатомиздат, 1988. 168 с.
Мамедов В.М. Управление электроприводами постоянного тока: учебное пособие / В.М. Мамедов. – Воронеж: ВПИ, 1983. 132 с.
Юревич Е.И. Основы робототехники / Е.И. Юревич. – Спб.: БХВ-Петербург, 2005. 416 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторный стенд для построения и исследования систем воспроизведения движений. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. |
1 |
Лабораторная работа № 1. Изучение системы широтно-импульсный преобразователь - двигатель постоянного тока. |
9 |
Лабораторная работа № 2. Определение характеристик и параметров устройств исполнительной системы. |
22 |
Лабораторная работа № 3. Определение передаточной функции неизменяемой части исполнительной системы методом ЛАЧХ. |
28 |
Приложение 1. Технические данные электродвигателя ДП 60-60-4-24-Р11. |
37 |
Приложение 2. Моменты инерции и размеры элементов ЭММ. |
38 |
Приложение 3. Поправки к асимптотической ЛАЧХ с наклоном 40 дб/дек. |
39 |
Библиографический список. |
40 |
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам № 1-3 по дисциплине
«Исполнительные системы роботов» для студентов специальности 220402 «Роботы и робототехнические системы» очной и очно-заочной форм обучения
Составители:
Ревнёв Станислав Сергеевич
Трубецкой Виктор Александрович
В авторской редакции
Подписано к изданию 20.09.2010.
Уч.-изд. л. 2,5, «С» 34.
ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»