Кутарев Сергей Михайлович. Разработка и исследование электроприводов постоянного тока для промышленных роботов

Короткий опис

Кутарев Сергей Михайлович. Разработка и исследование электроприводов постоянного тока для промышленных роботов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.03.- Воронеж, 2001.- 156 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/1900-7

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ
Специальность 05.09.03 - "Электротехнические комплексы и системы"
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор А.И.Шиянов
Воронеж - 2001 
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 4
1. Обзор современного состояния электроприводов промышленных роботов. Определение проблем разработки и исследования приводов
и их составных частей. Постановка задач разработки и исследования.. 9
1.1. Основные принципы построения и создания
электроприводов как локальных систем автоматического управления 9
1.2. Основные тенденции развития электропривода и систем
автоматизации и роботизации производства 13
1.3. Анализ вариантов построения систем автоматического
регулирования 20
1.4. Проблемы разработки электроприводов промышленных
роботов 30
1.5. Постановка задач разработки и исследования 36
2. Разработка математической модели электропривода промышленного робота 38
2.1. Обоснование выбора варианта математической модели 38
2.2. Свойства систем автоматического регулирования с
параметрическими обратными связями 45
2.3. Принципы структурного синтеза электроприводов
промышленных роботов 55
2.4. Особенности анализа характеристик электроприводов на
ЭВМ 64
3. Синтез вариантов структур электроприводов постоянного тока
промышленных роботов 69
3.1. Синтез структуры электропривода на основе системы
подчиненного регулирования 69
3.2. Синтез электропривода промышленных роботов на основе
з
систем с переменной структурой 75
3.3. Синтез электропривода промышленных роботов с использованием систем с переменной структурой и параметрических обратных связей 85
4. Исследование характеристик электропривода постоянного тока для
промышленных роботов 102
4.1. Исследование характеристик контура скорости
электропривода постоянного тока для промышленных роботов 102
4.2. Влияние переменного момента инерции на характеристики
электропривода постоянного тока для промышленных роботов 110
4.3 Исследование характеристик контура положения электропривода постоянного тока для промышленных роботов 119
5. Вопросы разработки вариантов аппаратной реализации элементов
электропривода промышленных роботов 126
5.1. Техническое описание разработанных электроприводов.... 126
5.2. Аппаратная реализация разработанных электроприводов. Варианты аппаратной реализации синтезированного электропривода.. 132
Заключение 140
Литература 141
Приложение 1 155
Приложение 2 156

Список літератури

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обобщив выводы, изложенные в отдельных главах, отметим основные результаты работы:
1. Проведенный обзор современного состояния электроприводов ПР подтвердил целесообразность их построения на основе систем с переменной структурой и параметрическими обратными связями.
2. Разработана математическая модель электропривода ПР с учетом нелинейных свойств его составных частей и локальных обратных связей, позволяющая исследовать различные характеристики контуров скорости и положения указанного электропривода. Использованы соответствующие средства аппаратного и программного обеспечения для анализа его статических и динамических характеристик.
3. Разработаны варианты структурных схем электроприводов ПР, каждая из которых позволяет на ее основе проектировать указанные электроприводы с показателями качества, определяемыми конкретным технологическим процессом.
4. Показана перспективность использования в электроприводах ПР систем с переменной структурой и параметрическими обратными связями. Данный способ позволяет снизить влияние возмущающих факторов на их характеристики и создавать различные по мощности электроприводы ПР с унифицированным регулятором.
5. Разработана обобщенная схема процесса синтеза электроприводов ПР, учитывающая многокритериальный характер задач проектирования.
6. Предложен и исследован унифицированный регулятор, обеспечивающий заданные показатели качества при различных параметрах электродвигателей и при воздействии различного рода возмущающих факторов, в частности, переменного момента инерции нагрузки.
7. Разработаны и изготовлены опытные образцы электроприводов ПР, приведены схемно-технические решения их важнейших узлов и варианты аппаратной реализации их составных частей на современной элементной базе.