Система управления манипулятором

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 271277 (21) 25659 34/18-24с присоединением заявки М Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) ЗаяВИтЕЛИ Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудовотфо КрасйогоиЗнамени государственный университет и НИИ ЛПЭО Электросила) СИСТЕМ АНИПУЛЯТОРОМ РАВЛЕН има вн Изобретение может быть использовано при создании систем управленияпрограммным движением манипуляторов,работающих синхронно с непрерывно движущимся объектом,Известна система. управления манипулятором 1), содержащая блок контроля положения, элемент сравнения,устройство синхронизации, блок памяти и исполнительный механизм, Однакоона не учитывает изменение параметров движения объекта, в результатечего возникает ошибка в поступающемзадающем сигнале, что снижает точйостьработы системы, 1 Наиболее близким техническим решением к изобретению является система(2), содержащая последовательно соединенные задатчик положения, элементсравнения, сумматор, блок коррекции,усилитель мощности и привод, связанный через звено исполнительного органас датчиком положения, выход которогоподключен ко второму входу элементасравнения,Такая система не обеспечивает синхронности движения отдельных звеньевманипулятора относительно непреры одвижущегося объекта и связь управления во всех реж х работы с задающим органом.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы.С этой целью предложенная, система содержит датчик вращения звена исполнительного органа, последовательно соединенные датчик вращения объекта манипулирования, преобразователь разность частот-напряжение и фильтр низкой частоты и последовательно соединенные первый. управляющий элемент и первый автогенератор и последователь но соединенные второйуправляющийэлемент, второй автогенератор и фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу первого автогенератора, а выход - ко второму входу сумматора, третий вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты, выход датчика вращения звена исполнительного органа подключен ко второму входу преобразователя разность частот-напряжение, выход которого соединен со входом первого и второго управляющих элементов.Структурная схема системы представлена на чертеже, где обозначены пульт управления 1, задатчик положения 2,звено 3 исполнительного органа 4, эле" мент сравнения 5, сумматор б, датчик7 вращения объекта, объект манипулирования 8, датчик 9 вращения звенаисполнительного органа, преобразователь 10 разность частот-напряжение,фильтр низкой частоты 11, дополнитель" 5 ный контур управления 12, содержащийпервый 13 и второй 14 управляющие элементы, первый 15 и второй 16 автогенераторы и фазовый детектор 17, блок коррекции 18, усилитель мощности 19, привод 20 и датчик положения 21,Система управления манипулятором работает следующим образом.Для обеспечения синхронного вра щения объекта и звена 3 исполнитель 10 15 ного органа 4 сигналы датчиков вращения 7 и 9 поступают на преобразователь 10, напряжение на выходе которо"го меняется с частотой, равной разностичастот вращения объекта 8 извена 3, поступает на Фильтр 11 и наконтур управления 12, который обеспечивает астатический режим регулирования. Контур управления 12 полностьюустраняет зависимость фазы (частоты)вращения звена 3 от его расстройки .относительно фазы (частоты) вращенияобъекта 8. Сигнал рассогласования,.поступающий с выхода преобразователя10 через элементы 13 и 14 в противоФазе, управляет частотой автогенера 20 25 30 торов 15 и 16, колебания которых сравниваются в детекторе 17. Выходное напряжение детектора 17 определяетсяразность 1 о фаз напряжений, действующих на его входах. этим завершается интегрирование сигнала рассогласования преобразователя 10, напряжение с выхода детектора 17 через сумматор б, блок коррекции 18 и усилитель мощнос 35 40 ти 19 поступает на вход привода 20 звена 3; Привод 20 отрабатывает входной сигнал рассогласования. При этом звено 3 поворачивается таким образом, чтобы ликвидйровать отклонение по Фазе (частоте) движения (вращенйя) объекта 8.Для расширения рабочей зоны обслуживания манипулятора, установки заданного угла рассогласования между объектом 8 и звеном 3 манипулятора система-содержит задатчик положения 2 напульте управления 1, а между приводом20 и сумматором 6 имеется контур обратной связи по углу через датчик положения 21.В замкнутой системе управления выходное напряжение детектора 17 обеспечивает компенсацию взаимной расстройки движения звена 3 и объекта 8, а выходное напряжение преобразователя 10 компенсацию начальной расстройки генераторов 15 и 16, поэтому в резуль тате расстройки звена 3 относительно опорного сигнала объекта 8 изменяется напряжение только на выходе детектора 17, что эквивалентно введению в систему точного астатизма по Фазе 65 (частоте). Полоса синхронизации (максимально допустимой расстройки) зве" на 3 определяется крутизной характеристики усилителя мощности 19 и максимальным выходным напряжением детектора 17, Прн необходимости оператор поворачивает рукоятку задатчика поло- жения 2 звена 3 на пульте управления 1, Задатчик положения 2 выдает через первый вход сумматора б управляющий сигнал на вход привода 20 звена 3. Привод 20 отрабатывает входной сигнал, При этом звено 3 рассогласовывается относительно вращающегося объекта 8 на заданный угол. Рабочая зона звена 3 смещается относительно вращающегося объекта 8, чем увеличивается (изменяется) зона обслуживания манипулятора.Применение изобретения позволит расширить Функциональные возможности системы управления манипулятором за счет обеспечения синхронного с. заданным рассогласованием перемещения звена исполнительного органа относительно объекта манипулирования.Формула изобретенияСистема управления манипулятоРом, содержащая последовательно соединенные задатчик положения, элемент сравнения, сумматор, блок коррекции, усилитель мощности и привод, связанный Через звеноисполнительного органа с датчиком положения, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, она содержит датчик вращения звена исполнительного органа, последовательно соединеннйе датчик вращения объекта манипулирования, преобразователь разностьчастот-напряжение и Фильтр низкой частоты, последовательно соединенный первый управляющий элемеит.и первый автогенератор и последовательно сбединенные второй управляющий элемент, второй автогенератор и фазовый детектор; второй вход которого подключен к выходу первого автогенератора, а выход в ко второму входу сумматора, третий вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты, выход датчика вращения звена исполнительного органа подключен ко второму входупреобразователя разность частот-напряжение, выход которого соединен со входом первого и второго управляющих элементов.Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе 1. Патент Японии 49-48206,М.кл. В 25 У 9/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР Р 499108, кл. В 25 У 9/00, 25.02.74.672 б 13Составитель Г. НеФедоваедактор Л. Утехина Техред С, МигайКорректор 1014 Подписннного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/ 6 Тираж ИПИ Государстве по делам изобр 5, Москва, ЖЗаказ 38 илиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная 4