行業(yè)資訊
機(jī)械手工作時(shí),各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)動(dòng)時(shí),除了要能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同角度進(jìn)行位置控制外,有時(shí)需要機(jī)械手關(guān)節(jié)以某一角速度持續(xù)旋轉(zhuǎn),因此需要實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)速控制。另外,由于該機(jī)械手及其控制系統(tǒng)的特殊性,機(jī)械手的連續(xù)運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題存在以下特點(diǎn):
1)機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及減速器等原因,導(dǎo)致該機(jī)械手的關(guān)節(jié)被控對(duì)象具有較嚴(yán)重的非線性特性。由于機(jī)械手關(guān)節(jié)的不同位置處減速器摩擦力有很大區(qū)別,導(dǎo)致機(jī)械手在開(kāi)環(huán)電壓控制下難以出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速,而且該機(jī)械手的減速器存在彈性滯后,參數(shù)選擇不當(dāng)(如位置控制增益過(guò)大)易引起小幅度振蕩,這樣給控制引入很大難度。
2)由于機(jī)械手控制系統(tǒng)需要遠(yuǎn)距離通信,為了保證系統(tǒng)通訊的可靠性,上下位機(jī)不宜采用過(guò)高通頻率通信,而且各個(gè)關(guān)節(jié)的期望位置點(diǎn)列由上位機(jī)產(chǎn)生,固需要下位機(jī)控制方法能適應(yīng)較低采樣密度的期望位置點(diǎn)列。
3)由于機(jī)械手運(yùn)行任務(wù)需要,機(jī)械手有時(shí)需要小步長(zhǎng)點(diǎn)動(dòng),有時(shí)需要以某一速度連續(xù)運(yùn)動(dòng),需要控制性能兼顧關(guān)節(jié)的小步長(zhǎng)位置控制和連續(xù)轉(zhuǎn)速控制。機(jī)械手控制還需考慮運(yùn)動(dòng)模式,即關(guān)節(jié)末端在直角坐標(biāo)空間進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)或連續(xù)運(yùn)動(dòng),此時(shí)各關(guān)節(jié)控制需要能夠跟蹤某一期望角度曲線點(diǎn)列。
由于機(jī)械手在實(shí)際工作時(shí),工具位置要在直角坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行微調(diào)尋管,機(jī)械手需要工作在頻繁啟停的模式,為了保證機(jī)械手的平滑啟動(dòng),該系統(tǒng)對(duì)機(jī)械手的啟動(dòng)過(guò)程采用變步長(zhǎng)處理,即啟動(dòng)過(guò)程先設(shè)定一個(gè)較小的步長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中逐漸加至勻速。檢修機(jī)械手需要實(shí)現(xiàn)了關(guān)節(jié)的高精度位置控制和轉(zhuǎn)速控制,才能確保完成核反應(yīng)堆檢修任務(wù),對(duì)整個(gè)核反應(yīng)堆安全至關(guān)重要。
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