Структуризация и параметрирование регуляторов
Управление с обратной связью является составной частью автоматизированных систем, функция которых состоит в стабилизации процесса. Они применяются для:
вызова и автоматического поддержания определенных состояний процессов (режимов эксплуатации),
устранения возмущений в технологических последовательностях,
предотвращения образования нежелательных связей среди подпроцессов внутри технического процесса
Параметрирование посредством подбора
Такой способ определения размеров отдельных компонент является наиболее подходящим, так как нами рассматривается простая система. В нашем случае компонента Kd не оказывает влияния на поведение Robotino’s® при управлении. Следовательно, необходимо выполнить только грубую настройку компонент Kp и Ki. Это достигается при помощи выбора наименьшей компоненты Kp и настройки компоненты Ki на ноль (Kp = малое значение, Ki=0).
Теперь компонента Kp (усиление) медленно повышается до момента достижения слабого затухания.
Пример - Robotino® View
Настройка ПИД-регулятора
В Robotino® View (посредством EA09 View) легко реализуется регулировка скорости двигателя постоянного тока. Задавать параметры компонент kp, ki можно при помощи бегунков.
Слабое затухание
Слабое затухание наблюдается при уменьшении колебаний Смещение колебания.
Тем не менее, если вероятность возникновения колебания высока, то компоненту Kp необходимо регулировать немного медленнее. Затем добавляется И-компонента, происходит ее ступенчатое увеличение и проверка до тех пор, пока результат не будет практически совпадать. Если результат по-прежнему неудовлетворителен, также можно добавить Д-компоненту. Эта компонента позволяет повысить стабильность регулирования с обратной связью. В таком случае компоненты Kp и Ki можно увеличить еще раз. Действие повторяется до тех пор, пока не будет получен абсолютно удовлетворительный результат.
Этот очень практичный и распространенный метод определения параметров регулятора не всегда обеспечивает оптимальный результат; однако в рамках данной системы результат является приемлемым.
Иные методы настройки параметров регуляторов – это задание параметров по:
Правилам настройки
Методу колебаний
Переходной характеристике
Диаграмме Боде
Подсистемы робота: привод
Промышленные роботы состоят из разнообразных подсистем, выполняющих различные функции. В следующей таблице схематически представлены такие подсистемы и подфункции. Также в таблице приводятся соответствующие ссылки на описание таких подсистем и подфункций в технической документации, спецификациях или в этом комплекте учебных материалов.
|
Подсистемы |
Подфункции |
Описании в документации по Robotino® |
|
Кинематика |
Установление пространственного отношения между деталью/инструментом и технологическим устройством |
Приложение Свобода движения системы на плоскости и в пространстве Упражнения и решения Проекты 6 и 7 |
|
Привод |
Преобразование и передача необходимой энергии на все оси движения |
Приложение Всенаправленный робот, разнонаправленные колеса, всенаправленный привод Упражнения и решения Проекты 2 и 3 " Техническая документация и спецификации по темам: "Двигатели постоянного тока, редукторы, трансмиссия, зубчато-ременная передача и разнонаправленные колеса” |
|
Кодовый датчик перемещения |
Измерение положения и скорости для отдельных осей движения |
Упражнения и решения Проекты 2 и 3 Техническая документация, спецификации: Кодовые датчики относительного положения |
|
Управление без обратной связи / с обратной связью |
Сохранение, регулирование и контроль запрограммированной последовательности. Регулировка и управление числом оборотов и скоростями |
Приложение Технология управления с обратной связью Упражнения и решения Проекты 2, 3, 4, 8, 9 |
|
Датчики |
Измерение образца физических переменных и определение положения |
Приложение Датчики Упражнения и решения Проекты 4 - 8 Спецификации, техническая документация |
|
Механизмы захвата |
Захват заготовки, фиксация положения заготовки во время перемещения |
В рамках развития Robotino® |