ISSN 1991-2927
 

АПУ № 4 (58) 2019

Синтез управления трехзвенным манипулятором

УДК 531.36 : 534.1

Перегудова Ольга Алексеевна, Ульяновский государственный университет, доктор физико-математических наук, доцент, окончила механико-математический факультет Ульяновского государственного университета. Профессор кафедры «Информационная безопасность и теория управления» УлГУ. Имеет статьи, учебные пособия, монографию в области теории устойчивости и управления движением механических систем. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]О.А. Перегудова,

Макаров Денис Сергеевич, Ульяновский государственный университет, аспирант кафедры информационной безопасности и теории управления Ульяновского государственного университета, окончил факультет математики и информационных технологий УлГУ. Младший научный сотрудник управления научных исследований УлГУ. Имеет статьи в области управления движением механических систем. [e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ]Д.С. Макаров

Синтез управления трехзвенным манипулятором000_12.pdf

В статье решена задача о стабилизации программного движения трехзвенного манипулятора путем построения непрерывного нелинейного управления с прямой и обратной связью. Манипулятор состоит их трех абсолютно жестких звеньев. Первое звено опирается на горизонтальное основание и может вращаться вокруг вертикальной оси. Второе звено соединено с первым и третьим при помощи идеальных цилиндрических шарниров. Относительные перемещения второго и третьего звеньев происходят в вертикальной плоскости, которая вращается вокруг вертикальной оси за счет движения первого звена. Таким образом, манипулятор может совершать пространственные движения. Движения манипулятора описываются системой уравнений Лагранжа второго рода. Задача синтеза стабилизирующего управления движением такой системы заключается в построении управляющих моментов, позволяющих манипулятору осуществлять заданное программное движение в реальных условиях действия внешних и внутренних возмущений, неточности самой модели. В работе построена математическая модель управляемого движения манипулятора для случая непрерывных управляющих воздействий. С использованием вектор-функции Ляпунова и системы сравнения обосновано применение построенных законов управления в задаче о стабилизации спектра программных движений манипулятора. Новизна результатов состоит в решении задачи стабилизации в нестационарной и нелинейной постановке, без перехода к линеаризованной модели, а также в возможности стабилизировать не одно, а целое семейство программных движений. Найдено численное решение полученной системы дифференциальных уравнений. Построены соответствующие графики для координат звеньев манипулятора, подтверждающие полученные теоретические результаты.

Трехзвенный манипулятор, стабилизация, программное движение, непрерывное управление, система сравнения, вектор-функция ляпунова.

© ФНПЦ АО "НПО "Марс", 2009-2018 Работает на Joomla!