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