Стабілізація точок позиціонування у системі управління промисловими роботами-маніпуляторами

Автор(и)

  • O. Стенін КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна
  • В. Пасько КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна
  • M. Ткач КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна
  • M. Солдатова КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна
  • I. Дроздович Iнституту телекомунікацій та глобального інформаційного простору НАН України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/1560-8956.41.2022.271336

Ключові слова:

робот-маніпулятор, багатовимірний ПІД-регулятор, двоконтурна система керування, модальне налаштування параметрів ПІД-регулятора, метод невизначених коефіцієнтів

Анотація

В останні роки в усьому світі широкого поширення набули промислові роботи. Вони дозволяють покращити якість роботи, мінімізувати терміни виготовлення деталей та заощадити на промислових витратах, а також можуть
працювати у небезпечних для людини середовищах. Однією з найважливіших завдань у впровадженні систем управління промислових роботів є налаштування у ній параметрів багатовимірних регуляторів, зокрема, ПІД-регуляторів. ПІД-регулятор відноситься до найпоширенішого типу регуляторів. Близько 90…95% регуляторів, що у час
експлуатації, використовують ПІД алгоритм. Незважаючи на велику кількість публікацій, залишається багато проблем у питаннях налаштування параметрів ПІД-регуляторів. Ефективність використання маніпуляційних промислових роботів багато в чому визначається якістю та швидкістю виконання ними заданих (програмних) режимів їхньої роботи. Якість, своєю чергою, залежить від точності відстеження програмного руху маніпулятора. У зв'язку з цим у цій статті пропонується процедура налаштування параметрів багатовимірних ПІД-регуляторів на основі модального синтезу закону стабілізації з використанням запропонованого методу невизначених коефіцієнтів. Цей підхід є універсальним і може бути використаний для стабілізації роботи інших технічних об'єктів та технологічних процесів.

Бібл. 24, іл. 5.

Посилання

Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. Пер. с англ. М.: Мир. 1989. 624 с.

Макаров И. М., Топчеев Ю. И. Робототехника: История, перспективы. М.: Наука. Изд-во МАИ. 2003. 349 с.

Кузнецова А. Д. Экономическая эффективность внедрения роботов-манипуляторов в промышленное производство в развитых странах // Молодой ученый. – 2019. – №40. – С. 58-60.

Зенкевич С. Л., Ющенко А. С. Основы управления манипуляционными роботами. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2004. 480 с.

Французова Г.А., Котова Е.П. Расчёт и исследование возможностей систем автоматического управления с типовым ПИД-регулятором и модифицированным ПИД-регулятором. Автоматика и программная инженерия. 2017. №1(19). С.10–15.

Astrom K.J., Hagglund T. PID-controllers: theory, design, and tuning. 2nd edition Research Triangle Park, NC: Intern. Soc. of Automation (ISA). 1995. 343 p.

Ротач В.Я. Настройка регуляторов модифицированным методом Циглера-Николса. Промышленные контроллеры АСУ.2008. №2. С. 38–42.

Astrom K.J., Hagglund T. Advanced PID Control//The Instrumentation, Systems, and Automation Society. 2005. 461 p.

Денисенко В.В. ПИД-регуляторы: вопросы реализации. Часть 1. Современные технологии автоматизации. 2007. №4. С. 86–97. Часть 2. 2008. №1. С. 86–99.

Денисенко В.В. ПИД-регуляторы: принципы построения и модификации. Часть 1. Современные технологии автоматизации. №4. 2006. С. 45–50. Часть 2. 2007. №1. С. 78–88.

Denisenko V.V. Modifications of PID Regulators // Automation and Remote Control, 2010. V. 72. No. 6. P.345-355.

Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления. Учебник/Под ред. Н. Д. Егупова, изд. 2-е. М.: Изд-во МГТУ им. Бауман, 2002, 744 с.

Ротач В.Я. Теория автоматического управления. М.: МЭИ. 2004. 400 с.

Ротач В.Я. К расчету оптимальных параметров реальных ПИД-регуляторов по экспертным критериям// Промышленные АСУ и контроллеры. №2, 2006. с. 22-29.

Davison E. I. Robust Control of General Servomechanism Problem. E., Davison, A. Goldenberg // Automation. The journal of IFAC. Vol.11, 1975. - Р. 461-471.

Davison E. Multivariable Tuning Regulators // IEEE Trans on Automatic Control. Vol. AC-21, №1, 1976. - P.35-47.

Панферов С.В., Панферов В.И. К решению задач структурно-параметрического синтеза автоматических регуляторов технологических процессов. //Вестник ЮУрГУ, Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника», 2014, том 14, №1. - С.29-37.

Антипин А. Ф. Способ построения многомерных систем управления с компенсацией взаимного влияния контуров регулирования // Молодой ученый. — 2014. – №18. – С. 220-224.

Анимица А.В., Рафиков Г.Ш. Синтез алгоритма управления сварочным промышленным роботом //Наукові праці Донецького державного технічного університету. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація, випуск 118: - Донецьк: ДонДТУ, ТОВ "Лебідь", 2007.-С.142-145.

Михалев А.И., Солдатова М.А., Стенин А.С. Модальный синтез оптимальных законов стабилизации объектов управления с транспортным запаздыванием // Системные технологии. Региональный межвузовский сборник научных работ. - Выпуск 4 (111). - Дніпро, 2017. -С.30 -38.

Стенин А.А., Лисовиченко О.И., Ткач М.М., Паськo В.П. Модальный синтез оптимальных законов стабилизации линейных стационарных систем Bulgarian Journal for Engineering Design, issue. Mechanical Engineering Faculty, Technical University-Sofia.

№ 30, 2016.-Р.11-16.

Фельдман Л.П., Петренко А.І., Дмитрієва О.А. Чисельні методи в інформатиці. К.: Видавнича група BHV, 2006. – 480 с.

Krakhmalev O. N. Mathematical modelling of dynamics of manipulation systems of industrial robots and cranes manipulators. - Bryansk: BSTU, 2012. - 210 p.

Stenin A., Drozdovych I., Soldatova M. Method of uncertain coefficients in prodlems of optimal stabilization of technological processes/Radio electronics, computer science, management-Zaporizhia, National Technical University, №1(52), 2020. - Р. 209-217.

DOI 10.15588/1607-3274-2020-1-21.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-01

Номер

Том 2 № 41 (2022): Адаптивні системи автоматичного управління

Розділ

Статті

Ліцензія

Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.

3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах).  Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це:  The Effect of Open Access.