行業(yè)資訊
機械手工作時,各個關節(jié)進行單獨運動時,除了要能實現(xiàn)對不同角度進行位置控制外,有時需要機械手關節(jié)以某一角速度持續(xù)旋轉,因此需要實現(xiàn)關節(jié)的轉速控制。另外,由于該機械手及其控制系統(tǒng)的特殊性,機械手的連續(xù)運動控制問題存在以下特點:
1)機械手的機械結構以及減速器等原因,導致該機械手的關節(jié)被控對象具有較嚴重的非線性特性。由于機械手關節(jié)的不同位置處減速器摩擦力有很大區(qū)別,導致機械手在開環(huán)電壓控制下難以出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)轉速,而且該機械手的減速器存在彈性滯后,參數(shù)選擇不當(如位置控制增益過大)易引起小幅度振蕩,這樣給控制引入很大難度。
2)由于機械手控制系統(tǒng)需要遠距離通信,為了保證系統(tǒng)通訊的可靠性,上下位機不宜采用過高通頻率通信,而且各個關節(jié)的期望位置點列由上位機產(chǎn)生,固需要下位機控制方法能適應較低采樣密度的期望位置點列。
3)由于機械手運行任務需要,機械手有時需要小步長點動,有時需要以某一速度連續(xù)運動,需要控制性能兼顧關節(jié)的小步長位置控制和連續(xù)轉速控制。機械手控制還需考慮運動模式,即關節(jié)末端在直角坐標空間進行點動或連續(xù)運動,此時各關節(jié)控制需要能夠跟蹤某一期望角度曲線點列。
由于機械手在實際工作時,工具位置要在直角坐標系內(nèi)進行微調(diào)尋管,機械手需要工作在頻繁啟停的模式,為了保證機械手的平滑啟動,該系統(tǒng)對機械手的啟動過程采用變步長處理,即啟動過程先設定一個較小的步長,運動過程中逐漸加至勻速。檢修機械手需要實現(xiàn)了關節(jié)的高精度位置控制和轉速控制,才能確保完成核反應堆檢修任務,對整個核反應堆安全至關重要。
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