Stabilitás késleltetett gyorsulás szabályozással ellátott nemlineáris elasztikus robot karokban
Manapság egyre növekvő számban fordulnak elő robotok megmunkáló létesítményekben [1]. Nagy lehetőségek rejlenek abban, hogy ezeket a robotokat marási vagy forgácsolási eljárásokban használják, a sokoldalúságuk és alacsony költségük miatt. Ezek a folyamatok nagy erőknek teszik ki a karcsú és nem túlságosan merev robot kart [2], továbbá a hajtómű nem elhanyagolható nemlinearitásokat generálhat, főleg nagy elmozdulásoknál.
Általában egy PD szabályozás van beépítve a robot belső szabályozójába, hogy a pozícionálási hibát csökkentse. A felmerülő rezgéseket gyorsulás visszacsatolással kívánjuk csökkenteni. A dolgozat a stabilitását vizsgálja egy nemlineáris elasztikus robot karnak, amelybe egy késleltetett gyorsulás visszacsatolású arányos szabályozót alkalmazunk. Két lehetséges szabályozást különböztetünk meg, a szenzor helyétől függően. Ha a szenzor a motor közelében van, akkor a rendszer kollokáltnak tekinthető. Ha a szenzor a végeffektor közelében van, akkor nemkollokált a rendszer. A szenzor pozíciója nagymértékben befolyásolja a stabilitást [3, 4]. A stabilitási vizsgálatból származó eredményeket összehasonlítottam a nem késleltetett rendszerrel is, hogy megmutassam a késés hatásának fontosságát. A stabilitás parametrikus vizsgálatát is elvégeztem, hogy látható legyen bizonyos paraméter változtatásoknak a hatása a stabilitásra.
[1] Hagele, M. 2016, Robots Conquer the World [Turning Point], IEEE Robotics & Automation Magazine, vol. 23, no. 1, pp. 120-118.
[2] Mousavi, S., Gagnol, V., Bouzgarrou, B.C., Ray P. 2018 Stability Optimization in Robotic Milling through the Control of Functional Redundancies. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, vol. 50, pp. 181-192.
[3] Habib G., Rega G., Stepan G. 2015 Stability Analysis of a Two-degree-of-freedom Mechanical System Subject to Proportional-Derivative Digital Position Control. Journal of Vibration and Control, vol. 21, no. 8, pp. 1539-1555.
[4] Stépán, G. 1989 Retarded Dynamical Systems: Stability and Characteristic Functions. Longman Scientific & Technical, London.
szerző
-
Bártfai András
Gépészeti modellezés mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Dombóvári Zoltán
adjunktus, Műszaki Mechanikai Tanszék
