Nâng cao chất lượng điều khiển cho robot Scara, chương 12

Chia sẻ: Van Teo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

195
lượt xem 72
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thông số của robot và quỹ đạo chuyển động Các thông số danh định của robot được sử dụng để thiết kế, tính toán và mô phỏng như sau: Bảng 4.1: Các thông số của tay máy. Tham số Khâu Khâu 1 Khâu 2 Khâu 4 l (m) 0.25 0.15 0 lg (m) 0.25 0.15 0 m (kg) Robot được thiết kế chuyển động theo một quỹ đạo ban đầu có tọa độ (x0, y0) đến vị trí cuối (xc, yc) trong thời gian chuyển động td với ta là thời gian gia tốc (hoặc giảm tốc). Tải định mức:...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nâng cao chất lượng điều khiển cho robot Scara, chương 12

Chương 12: Kết quả mô phỏng hệ thống trên Matlab-Simulink 4.4.1. Thông số của robot và quỹ đạo chuyển động Các thông số danh định của robot được sử dụng để thiết kế, tính toán và mô phỏng như sau: Bảng 4.1: Các thông số của tay máy. Tham số J l (m) lg (m) m (kg) Khâu (kg.m2) Khâu 1 0.25 0.25 4 0.021 Khâu 2 0.15 0.15 1.5 0.0034 Khâu 4 0 0 0.6 0.001 Robot được thiết kế chuyển động theo một quỹ đạo ban đầu có tọa độ (x0, y0) đến vị trí cuối (xc, yc) trong thời gian chuyển động td với ta là thời gian gia tốc (hoặc giảm tốc). Tải định mức: m t = 2(kg ) và mômen quán tính của tải Jt = 0.0004 (kg.m2). Đáp ứng nhanh: td = 1.2(s), ta = 0.15(s). Đáp ứng chậm: td = 4(s), ta = 0.5(s).
Bảng 4.2: Các tham số đặt. x0(m) 0 xc(m) 0.25 y0(m) 0.3 yc(m) 0 4.4.2. Đặc tính của hệ thống khi robot làm việc với tải khác nhau Trong phần này dùng bộ tham số [KP, KI, KD] của bộ điều khiển PID trong Matlab- Simulink là: Khớp 1: PID1 = [100, 0, 15] Khớp 2: PID2 = [95, 0, 14] Khớp 4: PID4 = [90, 0, 12] a. Khảo sát hệ thống trong trường hợp thời gian đặt td nhỏ, đáp ứng nhanh (td = 1.2(s), ta = 0.15(s))  Đặc tính của hệ thống khi làm việc không tải:
Quy dao dat 2 1.5 Goc quay cac khop (rad) 1 0.5 0 -0.5 quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.12: Quỹ đạo đặt các khớp khi làm việc không tải. Quy dao thuc 2 1.5 Goc quay cac khop (rad) 1 0.5 0 -0.5 quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s)
Hình 4.13: Quỹ đạo thực các khớp khi làm việc không tải. Sai so goc quay 0.025 0.02 0.015 0.01 Sai so cac khop (rad) 0.005 0 -0.005 -0.01 sai so khop 1 -0.015 sai so khop 2 sai so khop 4 -0.02 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.14: Sai số về góc quay các khớp khi làm việc không tải.
Van toc goc dat 0.5 0 Van toc cac khop (rad/s) -0.5 -1 van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 -1.5 -2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.15: Vận tốc góc đặt các khớp khi làm việc không tải. Van toc goc thuc 0.5 0 Van toc cac khop (rad/s) -0.5 -1 van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 -1.5 -2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s)
Hình 4.16: Vận tốc góc thực các khớp khi làm việc không tải. Sai so van toc goc 0.15 sai so khop 1 sai so khop 2 0.1 sai so khop 4 0.05 Sai so cac khop (rad/s) 0 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.17: Sai số về vận tốc góc các khớp khi làm việc không tải.  Đặc tính của hệ thống khi làm việc với 1/2 tải định mức:
Quy dao dat 2 1.5 Goc quay cac khop (rad) 1 0.5 0 -0.5 quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.18: Quỹ đạo đặt các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức.
Quy dao thuc 2 1.5 Goc quay cac khop (rad) 1 0.5 0 -0.5 quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.19: Quỹ đạo thực các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức.
Sai so goc quay 0.03 0.02 0.01 Sai so cac khop (rad) 0 -0.01 -0.02 sai so khop 1 sai so khop 2 sai so khop 4 -0.03 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time(s) Hình 4.20: Sai số về góc quay các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức.
Van toc goc dat 0.5 0 Van toc cac khop (rad/s) -0.5 -1 van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 -1.5 -2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.21: Vận tốc góc đặt các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức.
Van toc goc thuc 0.5 0 Van toc cac khop (rad/s) -0.5 -1 van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 -1.5 -2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.22: Vận tốc góc thực các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức.
Sai so van toc goc 0.2 sai so khop 1 sai so khop 2 0.15 sai so khop 4 0.1 Sai so cac khop (rad/s) 0.05 0 -0.05 -0.1 -0.15 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.23: Sai số về vận tốc góc các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức.  Đặc tính của hệ thống khi làm việc với tải định mức:
Quy dao dat 2 1.5 Goc quay cac khop (rad) 1 0.5 0 -0.5 quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.24: Quỹ đạo đặt các khớp khi làm việc với tải định mức. Quy dao thuc 2 1.5 Goc quay cac khop (rad) 1 0.5 0 -0.5 quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s)
Hình 4.25: Quỹ đạo thực các khớp khi làm việc với tải định mức. Sai so goc quay 0.03 0.02 0.01 Sai so cac khop (rad) 0 -0.01 -0.02 sai so khop 1 sai so khop 2 sai so khop 4 -0.03 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.26: Sai số về góc quay các khớp khi làm việc với tải định mức.
Van toc goc dat 0.5 0 Van toc cac khop (rad/s) -0.5 -1 van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 -1.5 -2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.27: Vận tốc góc đặt các khớp khi làm việc với tải định mức.
Van toc goc thuc 0.5 0 Van toc cac khop (rad/s) -0.5 -1 van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 -1.5 -2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.28: Vận tốc góc thực các khớp khi làm việc với tải định mức.
Sai so van toc goc 0.2 sai so khop 1 0.15 sai so khop 2 sai so khop 4 0.1 Sai so cac khop (rad/s) 0.05 0 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Time (s) Hình 4.29: Sai số về vận tốc góc các khớp khi làm việc với tải định mức.