機器人技術及其應用-wenkub.com
2025-04-28 00:47 本頁面
【正文】 如增強輸入／輸出能力和對外部事件的管理操作，增加片內 A／ D轉換器等。第一級運算結果作為伺服位置信號，控制第二級。 ?交流電機，特別是鼠籠型異步電動機，由于它結構簡單，制造方便，價格低廉，而且堅固耐用，慣量小，運行可靠，可以用于惡劣環(huán)境，因此近年來在機器人領域得到了廣泛的應用和推廣。如果 在已知的慣性矩之下測出的結構共振頻率為 ，則在其它慣性矩 時的結構共振頻率為 ?rkeff JeffJ0?0 Jeff? ?r effJ J? 0 0 / 為了不至于激起結構的振盈和系統(tǒng)的共振， Paul于 1981年建議：閉環(huán)系統(tǒng)無阻尼自然頻率 必須限制在關節(jié)結構共振頻率的一半之內，即 根據(jù)這一要求來調整反饋增益 ?n? ?n r? 0 5.kp042? ?kJ Rkpr e ff aa?04020? ?k J Rkpaa?上式可寫為 求出后，相應的速度反饋增益 3．穩(wěn)態(tài)誤差及其補償 系統(tǒng)誤差定義為 kpkR J J R f k kkva eff a eff a ba?? ?? 0 0e t t tLd L( ) ( ) ( )? ?? ?E s s sLd L( ) ( ) ( )? ?? ?拉普拉斯變換 對于一個幅值為 A的階躍輸入，即 E ss J R s R f k k s nR D ss R J s R f k k k ke f f a a e f f a b Ldaa e f f a e f f a b a v( )[ ( )] ( ) ( )( )?? ? ?? ? ?22?? Ld t A( ) ?可得穩(wěn)態(tài)誤差 e e t sE sssp t s? ?? ? ?lim ( ) lim ( )0? ? ? ? ?? ? ? ??lim [ ( )] / ( )( )se f f a a e f f a b aa e f f a e f f a b a v a ps s J R s R f k k A s nR D ss R J s R f k k k k k k022? ? ? ? ??lim ( )( )saa e ff a e ff a b a v a ps nR D ss R J s R f k k k k k k0 2五、 PID控制 按照偏差的比例 (P,proportional）、積分（ I,integral）、微分（ D,derivative）進行控制的 PID控制到目前仍是機器人控制的一種基本的控制算法。為保證電動機運行時溫升不超過規(guī)定值，需要減小電動機的輸出力矩。 在閉環(huán)全負反饋系統(tǒng)中，穩(wěn)態(tài)誤差為 )()(1 1limoSUSWes ????對單位斜坡函數(shù)輸入，有 （ 2）定位精度問題 系統(tǒng)最終定位點與指令規(guī)定值之間的靜態(tài)誤差為系統(tǒng)的定位精度。 （ 1）從電機軸到負載軸的傳動比 （ 2）折合到電機軸上的總的等效慣性矩 摩擦系數(shù)： （ 3）電壓平衡方程 n zzmL?J J n Je ff m L? ? 2f f n fe ff m L? ? 2U t R i t L di tdt e ta a a a a b( ) ( ) ( ) ( )? ? ?（ 4）力矩平衡方程 （ 5）耦合關系 對以上進行拉普拉斯變換， ? ? ?( ) ?? ?t J fe ff m e ff m? ?? ?( ) ( )t k i ta?e t k tb b m( ) ? ( )? ?I sU s U sR sLT s s J sT s k I sV s sk saa ba ae ff ma ab b m( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )???????????????2??重新組合上式中各方程，得到從電樞電壓到電機軸角位移的傳遞函數(shù)： 由于電機的電氣時間常數(shù)大大小于其機械時間常數(shù)，故可以忽略電樞的電感 的作用。如再往下調，則電機將時轉時停，或者根本不動。 轉回調速范圍 上圖中的速度波動不屬于調速 一、穩(wěn)態(tài)精度 1．轉速變化率（靜差率） 它是指電機的某一條機械特性上（一般指額定狀態(tài)）從理想空載到額定負載時的角速度降 與理想空載的角速度之比，即 ??? 0%1 0 0%1 0 0( % )000 ???????????s 轉速變化率通常稱為靜差率，在異步電機中又相當于轉差率。 （ 3）鐵磁性空心轉子 轉子采用鐵磁材料制成，轉子本身既是主磁通的磁路，又作為轉子繞組，結構簡單，但當定子、轉子氣隙稍微不均勻時，轉子就容易因單邊磁拉力而被“吸住”，所以目前應用較少。 當 =0時，電機應當停止旋轉，而實際情況是，當轉子電阻較小時，兩相異步電機運轉起來后，若控制電壓 =0，電動機便成為單項異步電機繼續(xù)運行，并不停轉，出現(xiàn)了所謂的“自轉”現(xiàn)象，使自動控制系統(tǒng)失控。 四、交流伺服電機 直流電機本身存在不足
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