冲压机械手

机械手关节的角速度控制

作者:未知日期:2017-10-26

   机械手工作时,各个关节进行单独运动时,除了要能实现对不同角度进行位置控制外,有时需要机械手关节以某一角速度持续旋转,因此需要实现关节的转速控制。另外,由于该机械手及其控制系统的特殊性,机械手的连续运动控制问题存在以下特点:

工业机械手.png

  1)机械手的机械结构以及减速器等原因,导致该机械手的关节被控对象具有较严重的非线性特性。由于机械手关节的不同位置处减速器摩擦力有很大区别,导致机械手在开环电压控制下难以出现稳态转速,而且该机械手的减速器存在弹性滞后,参数选择不当(如位置控制增益过大)易引起小幅度振荡,这样给控制引入很大难度。

 

  2)由于机械手控制系统需要远距离通信,为了保证系统通讯的可靠性,上下位机不宜采用过高通频率通信,而且各个关节的期望位置点列由上位机产生,固需要下位机控制方法能适应较低采样密度的期望位置点列。

 

  3)由于机械手运行任务需要,机械手有时需要小步长点动,有时需要以某一速度连续运动,需要控制性能兼顾关节的小步长位置控制和连续转速控制。机械手控制还需考虑运动模式,即关节末端在直角坐标空间进行点动或连续运动,此时各关节控制需要能够跟踪某一期望角度曲线点列。

 

  由于机械手在实际工作时,工具位置要在直角坐标系内进行微调寻管,机械手需要工作在频繁启停的模式,为了保证机械手的平滑启动,该系统对机械手的启动过程采用变步长处理,即启动过程先设定一个较小的步长,运动过程中逐渐加至匀速。检修机械手需要实现了关节的高精度位置控制和转速控制,才能确保完成核反应堆检修任务,对整个核反应堆安全至关重要。


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