SU1531070A1 - След ща система с отражением усили - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к манипул торостроению и может быть использовано преимущественно при создании телеуправл емых копирующих манипул ционных роботов, предназначенных дл  работы в опасных дл  человека зонах. Цель изобретени  - повышение динамической точности дозировани  усилий путем подавлени  автоколебаний при обеспечении высокого быстродействи  системы в режиме дозировани  усилий. Система содержит исполнительный элемент 1, усилители 2, 10, 12, 14, датчик 3 положени  вала нагрузки, датчик 4 скорости вала нагрузки, датчик 5 момента вала нагрузки, сумматоры 8, 9, 11, 26, датчик 7 положени  вала оператора, нелинейный элемент 13, фазочувствительный моментный загружатель 15 вала оператора, реле 16, 17, блоки 18, 19 выделени  модул  сигнала, источник 20 посто нного тока. Система осуществл ет отключение сигнала ошибки по положению в режиме дозировани  усилий и подавление автоколебаний в этом режиме, обеспечива  тем самым ограничение момента нагрузки даже в случае выхода из стро  фазочувствительного моментного загружател  вала оператора. 1 ил.

Description

ел

со

Изобретение относитс  к манипул - торостроению и может быть использовано преимущественно при создании телеуправл емых копирую1цих манипул - ционных роботов, предназначенных дл  работы в опасных дл  человека зонах.

Цель изобретени   - повьшение динамической точности дозировани  усилий путем подавлени  автоколебаний при обеспечении высокого быстродействи  системы в режиме дозировани  усилий.

На чертеже представлена блок-схема след щей системы с отражением усили 

Система содержит исполнительный элемент 1, первьв усилитель 2, датчик 3 положени  вала нагрузки, датчик 4 скорости вала нагрузки, датчик 5 момента вала нагрузки, первый сумматор 6, датчик 7 положени  вала оператора , второй сумматор 8, третий сумматор 9, второй усилитель 10, четвертый сумматор 11, третий усилитель 12, нелинейный элемент 13, четвертый усилитель 14, фазочувствительный мо- ментный загружатель 15 вала оператора , первое реле 16, второе реле 17, первый блок 18 выделени  модул  сигнала , второй блок 19 вьщелени  модул  сигнала, источник 20 посто нного тока , обмотку 21 управлени  первого реле, замыкающий контакт 22 второго реле, обмотку 23 управлени  второго реле, замыкающий контакт 24 первого реле, размыкающий контакт 25 первого реле п тый сумматор 26.

След ща  система с отражением усили  работает следующим образом.

Ошибка по положению, представл юща  собой разность сигналов с датчика 7 положени  вала оператора и датчика 3 положени  вала нагрузки и выдел ема  на выходе первого сумматора 6, последовательно через контакт 25 первого реле и сумматор 8 поступает на вход контура скорости системы,который включает в себ  датчик 4 скорости вала нагрузки, второй усилител 10, третий сумматор 9 и первый усилитель 2, управл ющий исполиительньм элементом 1. Вал нагрузки системы от слезкивает перемещение вала оператора и, если сигнал с выхода датчика 5 момента вала нагрузки не превышает устанавливаемой оператором перед началом работ зоны нечувствительности нелинейного элемента 13, то оператор не ощущает отраженного момента. При

0

5

5

0

5

0

5

0

5

возрастании момента нагрузки, измер е- jмого датчиком момента вала нагрузки, до величины, превышающей установленной оператором зоны нечувствительности нелинейного элемента 13, на его выходе по вл етс  сигнал, который через четвертый усилитель 14 воздействует на фазочувствительный момент- ный загружатель 15 вала оператора, и оператор ощущает отраженный момент. Сигнал с выхода нелинейного элемента 13 поступает также на вход второго сумматора 8 и через первый блок 18 вьщелени  модул  сигнала на обмотку 21 управлени  первого реле.

Дл  повышени  запаса устойчивости системы сигнал момента нагрузки,измеренный датчиком 5 момента нагрузки вала оператора, суммируетс  в четвертом сумматоре 11 с сигналом дополнительной обратно св зи по скорости, . получаемой на выходе третьего уснли- д-ел  12, а результирующий сигнал дей- , ствует на вход нелинейного элемента 13, При поступлении на обмотку 21 управ- лени  первого реле сигнала размыкаетс  контакт 25 первого реле,отключа  тем самым сигнал ошибки по положению в системе в режиме дозировани  усилий, т.е. на вход второго сумматора 8 в этом режиме будет действовать только сигнал с выхода нелинейного элемента 13.При срабатывании первого реле 16 происходит также замыкание контакта 24 первого реле. Через блок 19 вцделени  модул  сигнала и контакт 24 первого реле на обмотку 23 управлени  второго реле поступает с выхода первого сумматора 6 сигнал оошбкй по положению в системе, и, если этот сигнал отличен от нул , то второе реле 17 срабатывает и зa вllкaeт контакт 22. При этом обмотка 21 управлени  первого реле через контакт 22 второго реле получает питание от источника посто нного тока, что в свою очередь обеспечивает разомкнутое состо ние контакта 25 первого реле до тех пор, пока второе реле 17 эапитано. Поступающий с выхода нелинейного элемента 13 на вход контура скорости системы сигнал обеспечивает торможение двигател  противовключением, что приводит к снижению момента нагрузки.После снижени  момента нагрузки до уровн , меньшего установленной оператором зоны нечувствительности нелинейного элемента 13, контакт 25 первого реле

остаетс  разомкнутым, обеспечива  отключение сигнала ошибки по положению в системе до конца переходного процесса по моменту нагрузки.

Возврат системы в режим слежени  осуществл етс  путем соответствующего перемещени  вала оператора в сто- роиу уменьшени  ошибки по положению до нул . Равенство ошибки по положению в системе нулю приводит к обесто чивэнию второго реле 17 и, соответственно , размыканию контакта 22 второго реле, обесточиванию первого реле 16 и, соответственно, замыканию контакта 25 первого реле, т.е. система включаетс  в режим слежени .

Таким образом, система осуществл ет отключение сигнала ошибки по положению в режиме дозировани  усилий и переход из режима дозировани  в режи слежени  только после снижени  момента нагрузки до уровн , меньшего устанавливаемой оператором зоны нечувст- вительнрстк нелинейного элемента 13 и перемещени  вала оператора в сторону уменьшени  ошибки по положению до нул , что в результате приводит к подавлению автоколебаний в режиме дозировани  усилий при обеспечении высокого быстродействи  системы и, соответственно, динамическа  точност дозировани  усилий повышаетс .

Обеспечение в системе подавлени  автоколебаний в отраженном на вал оператора сигнале момента нагрузки позвол ет в значительной степени снизить утомл емость оператора и повысить достоверность воспринимаемой оператором в процессе работы силовой информации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   След ща  (Система с отражением усили , содержаща  исполнительный элемент , вход которого соединен с выходом первого усилител , а выход - с вxoдa 0f датчика положени  вала нагрузки , датчика скорости вала нагрузки

   10

   5

   20

   5310706

   и датчика момента вала нагрузки,цер- BLtfl сумматор, первый и второй входы которого, соединены соответственно с выходами датчика положени  вала оператора и датчика положени  вала нагрузки , второй сумматор, третий сумматор , первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход - с входом первого усилител , второй усилитель, вход которого соединен с выходом датчика скорости вала нагрузки , а выход - с вторым входом третьего сумматора, четвертый сумматор, первый вход которого соединен с выходом датчика момента вала нагрузки, третий усилитель, вход которого соединен с выходом датчика скорости вала нагрузки,а выход - с вторым входом четвертого сумма тор а, выход которого соединен с входом нелинейного элемента, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора и входом четвертого усшштел , фазочувствительный момент- ный загружатель вала оператора, вход которого соединен с выходом четвертого усилител , а выход - с входом датчика положени  вала оператора, о т- личающа с  тем, что, с целью повьпиени -динамической точности дозировани  усилий, в нее введены первое и второе реле, первый и второй блоки выделени  модул  сигнала,источник посто нного тока, п тый сумматор, причем обмотка управлени  первого реле соединена с выходом п того сумматора , первый вход которого подключен к выходу первого блока выделени  модул  сигнала, вход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен через размыкающий контакт первого реле с выходом первого сумматора и входом второго блока выделени  модул  сигнала,подключенного выходом через замыкающий контакт первого реле к обмотке управлени  второго реле, выход источника посто нного тока соединен через замыкающий контакт второго реле к второму входу п того сумматора.

   25

   30

   35

   40

   45

   50