СИНТЕЗ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ АЛГОРИТМУ КЕРУВАННЯ ЛАНКОЮ ЗВАРЮВАЛЬНОГО РОБОТА З ОРГАНОМ ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ

Анотація

Традиційна побудова систем керування зварювальних роботів (ЗР) здійснюється на основі локальних сервоприводів ланок, замкнених за сигналами давачів положення (енкодерів) на валах двигунів. Поряд з цим для визначення положення стику зварюваних деталей часто використовуються органи технічного зору, за сигналами яких коригується запрограмований рух ланок. Потреба в коригуванні виникає через розбіжності між реальним та заданим положенням стику внаслідок неточностей виготовлення та кріплення деталей, а також їх термодеформації у процесі зварювання. За цих умов актуальною стає задача замикання контуру керування положенням ланки ЗР за сигналом органу технічного зору, зокрема лазерного давача. Це дозволить застосовувати в ЗР більш прості та дешеві приводи з регулюванням швидкості ніж приводи з регулюванням положення. Метою роботи є побудова та дослідження системи автоматичного керування положенням ланки зварювального робота із замиканням головного зворотного зв’язку за сигналом органу технічного зору. Математичний опис об’єкта керування складається із моделі регульованого за швидкістю бездавачевого електроприводу ланки робота та моделі лазерного давача положення зварювального пальника. При синтезі зворотних зв’язків методом модального керування полюси регулятора та спостерігача стану були оптимізовані таким чином, щоб задовільнити суперечливі вимоги щодо здатності системи фільтрувати імпульсні завади на виході лазерного давача та забезпечити досить швидку реакцію на дію збурення. Характеристичні поліноми регулятора та спостерігача вибрано згідно зі стандартною формою Батерворта. Застосований поліноміально-модальний підхід до синтезу цифрової системи керування положенням ланки робота уможливив відпрацювання нею сигналу завдання з високою швидкодією та точністю за відсутності перерегулювання. За допомогою розширених числових досліджень підтверджена відповідність статичних та динамічних показників якості синтезованої системи автоматичного керування положенням ланки ЗР вихідним вимогам.