Пример адаптивной системы управления

Пример адаптивной системы управления [c.186]

Примером может служить действующая адаптивная система управления сваркой неповоротных стыков труб малого диаметра с авто- [c.19]

Адаптивные системы активной амортизации. Адаптивными называются такие системы активной амортизации, параметры которых (амплитудные и фазовые характеристики обратных связей) могут изменяться в процессе работы таким образом, чтобы обеспечить минимум передачи вибраций от машины в фундамент и прилегающие конструкции. На рис. 7.23 в качестве примера приведены две схемы адаптивных систем активной амортизации. Помимо элементов, составляющих схему активной амортизации на рис. 7.21, а, в них включены дополнительные блоки — оптимизатор 9 и источник управляющих сигналов 10. Оптимизатор — принципиально новое функциональное устройство, отличающее адаптивные схемы управления [c.243]

В книге изложены принципы, методы и средства конструирования адаптивных робототехнических комплексов (РТК). Рассмотрены вопросы гибкого программирования и адаптивного управления РТК. Описаны различные типы манипуляционных н транспортных роботов, станков и обрабатывающих центров с микропроцессорными системами адаптивного управления. Рассмотрены особенности систем адаптивного контроля и перспективы применения в машиностроении систем искусственного интеллекта. Приведены примеры адаптивных РТК для механической обработки, сварки и сборки, используемых в составе гибких автоматизированных производств. [c.2]

Преимущества и особенности адаптивных систем управления покажем на примере роботизированной системы для многооперационной сборки масляного насоса, разработанной в институте прикладной математики им. М. В. Келдыша АН СССР [991. Система включает два манипулятора УЭМ-2, управляемых от мини-ЭВМ М-6000. Показания потенциометрических датчиков по каждой из шести управляемых координат манипулятора (не считая механизма захвата) вводится в ЭВМ через Ю-разрядный аналого-цифровой преобразователь. ЭВМ с частотой 30 Гц формирует управляющие воздействия на двигатели постоянного тока, которые приводят Б движение манипуляторы. Захваты манипуляторов оснащены силовыми датчиками. [c.178]

Смысл активного контроля заключается в компенсации технологических погрешностей в процессе обработки деталей, тем самым повышается точность и надежность станков. Встроенные САК часто используются как источники дополнительных обратных связей для организации коррекции параметров законов программного и адаптивного управления технологическим оборудованием. Примерами могут служить системы активного контроля с коррекцией скорости съема, припуска, с компенсацией силовых деформаций, с температурной коррекцией и т. п. [1, 24]. Получили также распространение двухуровневые системы управления точностью обработки, сочетающие оперативный контроль с под-наладкой. [c.272]

Много внимания в книге автор уделяет адаптивным системам. Им полностью посвящен шестой раздел. Как и обычно, данный раздел начинается с изложения теории оценивания параметров в условиях нормальной эксплуатации системы. Для этого рекомендуется применять следующие методы наименьших квадратов, вспомогательных переменных и максимума правдоподобия. Автор показывает, что ввиду малой скорости сходимости и низкой точности получаемых оценок применять метод стохастической аппроксимации в адаптивных системах нецелесообразно. Следует отметить, что все указанные методы исследованы при наличии шумов. Особенностью этого раздела является значительное число примеров построения адаптивных систем управления с замкнутыми и разомкнутыми контурами самонастройки. [c.6]

Цифровые регуляторы не только заменяют по нескольку аналоговых, но они могут реализовать также дополнительные функции, выполнявшиеся ранее другими устройствами, или совершенно новые функции. Упомянутые дополнительные функции включают, в частности, программируемую проверку номинальных режимов, автоматический переход к обработке различных управляемых и регулируемых переменных, подстройку параметров регулятора, осуществляемую по разомкнутому циклу в соответствии с текущим режимом работы системы, контроль предельных значений сигналов и т. п. Можно привести и примеры новых функций — это обмен информацией с другими регуляторами, взаимное резервирование, автоматическая диагностика и поиск неисправностей, выбор требуемых управляющих алгоритмов, и в первую очередь реализация адаптивных законов управления. На основе цифровых регуляторов могут быть построены системы управления любых типов, включая системы с последовательным управлением, многомерные системы с перекрестными связями, системы с прямыми связями. При этом программное обеспечение подобных систем можно без труда корректировать как в предпусковой период, так и в процессе их эксплуатации. Немаловажно и то, что цифровые регуляторы позволяют изменять их параметры в весьма широких диапазонах и способны работать с практически любыми тактами квантования. Таким образом, все вышесказанное позволяет утверждать, что цифровая измерительная и управляющая техника со временем получит самое широкое распространение и в значительной степени вытеснит традиционную аналоговую технику. [c.8]

Последняя глава содержит практические примеры применения методов идентификации и автоматизированного проектирования цифровых алгоритмов управления теплообменником и барабанной сушилкой. Кроме того, в ней на примере модели парогенератора проведено сравнение двух подходов к построению систем управления — использования идентификации в сочетании с автоматизированным синтезом и построения адаптивной системы с подстройкой параметров. [c.18]

Затраты времени составляют около 90 мин. При другом способе достаточно задать ступенчатые изменения уставок при 1—0 и одновременно запустить адаптивный алгоритм с ограничениями на управляющие переменные в диапазоне —10% и -М0%. Переходные процессы, представленные на рис. 30.3.3, б, показывают, что система управления стабилизирует выходные переменные всего через 20 мин. Реакция системы на ступенчатое изменение уставки в момент 1=32 мин демонстрирует очень хорощее качество управления. На реализацию этого варианта требуется около 70 мин. На рис. 30. 3.3, в приведена реакция двумерной системы управления с подстройкой параметров на ступенчатое изменение уставки давления пара. Сравнение этих результатов с результатами, представленными на рис. 30.3.1, в (регуляторы с оптимизируемыми параметрами), показывает существенное улучшение качества регулирования, особенно температуры пара. При этом статическая ощибка и время установления уменьшаются от 4,2 до 1,3 К и от 50 до 25 мин соответственно, а регулирование давления происходит без перерегулирования. З от пример показывает, что использование регулятора о обратными связями по полному вектору состояния обеспечивает значительно более высокое качество управления, чем введение двух основных регуляторов с оптимизируемыми параметрами. Время, затрачиваемое на реализацию многомерного управления с подстрой- [c.508]

Величины поправок обычно малы и поэтому для их внесения в системе СПИД необходимо иметь исполнительный механизм для осуществления плавных малых реверсивных перемещений. В качестве примера на рис. 8 показана блок-схема системы адаптивного управления, предназначенная для внесения поправок в размер статической настройки Лс- Будем эту систему для краткости называть в дальнейшем системой управления размером Л . Блок-схема состоит из датчика /, измеряющего упругое перемещение резца, которое возникает под действием составляющей силы резания Рг, усилителя 2, блока сравнения 3, программного устройства и исполнительного механизма малых перемещений 5, состоящего из редуктора 6 и двигателя 7. [c.22]

Указанные методы могут служить положительным примером использования уникальных свойств вихревых полей. Однако часто приходится сталкиваться и с негативными эффектами, вызванными появлением оптических вихрей. Так, присутствие ВД на волновом фронте излучения серьезным образом усложняет работу адаптивных устройств, используемых в оптических линиях связи для компенсации фазовых искажений. В таких устройствах в качестве основного элемента часто используется гибкое отражающее зеркало. С помощью специальной системы управления кривизна отдельных участков зеркала адаптируется под изгибы волнового фронта, падающего на зеркало излучения, что позволяет компенсировать фазовые возмущения. Но обладая высокой эффективностью при компенсации обычных аберраций, такое адаптивное устройство оказывается не в состоянии ликвидировать возмущения винтового типа, так как отражающая поверхность зеркала не может менять своей топологии. Тем не менее, ситуация не является безнадежной. В настоящее время разработаны методы, основанные на использовании эффектов обращения волнового фронта в нелинейных средах, которые способны с успехом бороться и с топологическими деформациями волнового фронта. [c.131]

Эго совпадение не является случайным фактором, характеризующим данный простой пример, оно является общей закономерностью, присущей адаптивным роботам с достаточно высокой степенью адаптации, и отражает иерархическую структуру системы управления адаптивного робота. [c.121]

Примером с явно выраженными иерархическими уровнями системы управления робота служат адаптивные робототехнические комплексы, в состав которых кроме манипулятора входит еще и технологическое оборудование. Тогда к функциям системы управления добавляется еще синхронизация работы всех активных устройств, участвующих в выполнении технологической операции. Эту задачу решает логический уровень системы управления (см. п. 5.3). [c.125]

Пример. Задачей адаптивного робота с антропоморфным манипулятором является обход с сохранением ориентации захвата по некоторым траекториям точек позиционирования [4], координаты которых вычисляет система технического зрения. Схема управления робота показана на рис. 5.4, где приняты следующие обозначения т [х, у, г) — точка позиционирования, заданная координатами х, у, г г (О — радиус-вектор точек траектории д — вектор обобщенных координат манипулятора J (я) = / — якобиан кинематического уравнения г = I (д). Пусть система управления приводами манипулятора замкнута через ЭВМ (в частности, системы управления роботов Рита , Рга та выполнены по такой схеме). Здесь могут развиваться параллельно четыре процесса (рис. 5.5) — процесс, готовящий координаты точки позиционирования т (х, у, г) — процесс, осуществляющий интерполяцию траектории по двум соседним точкам позиционирования Рз — процесс, формирующий управляющий сигнал на приводы подвижных сочленений манипулятора — процесс, обслуживающий приводы (его можно назвать драйвером приводов). Все перечисленные выше процессы, развиваясь параллельно, обмениваются данными друг с другом. Способы обмена здесь могут быть различными. Например, процесс Р- [c.129]

Элементы адаптации применялись в отечественных станках задолго до появления систем ЧПУ [1 ]. Примером могут служить первые системы регулирования скорости резания в зависимости от температуры резца и системы поднастройки упругих деформаций станка, разработанные в 30-х—40-х годах [1. Однако практическое использование методов и средств адаптивного управления в отечественном станкостроении началось лишь недавно [3]. При этом медленные темпы и малые масштабы перехода от обычных систем ЧПУ к принципиально новым и более эффективным системам АПУ не соответствуют имеющемуся заделу по теории адаптивных систем и современным вычислительным средствам для их аппаратно-программной реализации. [c.125]

Рассмотренные примеры станков с системой АПУ и элементами искусственного интеллекта свидетельствуют о целесообразности их широкого использования в условиях гибкого производства с безлюдной технологией Полученные здесь первые результаты обнадеживают. Однако начатые исследования еще далеки до своего завершения, а разрабатываемые на их основе экспериментальные образцы интеллектуальных станков пока несовершенны и недостаточно надежны. Тем не менее можно ожидать, что станки с адаптивным и интеллектуальным управлением, ориентированные на эксплуатацию без обслуживающего персонала, станут важным элементом ГАП уже в ближайшем будущем. [c.132]

Кроме того, координирующая обратная связь позволяет контролировать работу контура адаптации, особенно когда режим функционирования системы приводит к нарушениям условий устойчивости и сходимости. Примером таких режимов может служить слишком быстрое изменение параметров объекта управления или отсутствие надлежащего сигнала, позволяющего провести оценку параметров. В последнем случае может случиться так, что модель испортится ( заснет ) со временем до тех пор, пока изменения алгоритма управления не приведут к нарушению устойчивости контура. В результате на входе объекта управления появится сигнал, похожий на всплеск, вновь заработает процедура оценивания параметров модели и адаптивный контур станет устойчивым. Далее [c.439]

Пример реализации первого пути — блок-схема системы адаптивного управления размером [c.165]

На примере моделирования адаптивной системы управления фрезерного станка с электрическими приводами подач рассмотрим некоторые особенности моделирования систем числового программного управления с учетом изменения силы резания. Принципиальная схема адаптивной системы управления фрезерного станка по одной координате X показана на рис. 65, а. В данном случае адаптивной системы задача состоит в стабилизации силы резания Рх за счет регулирования подачи по координате. Со считывающего устройства 1 сигнал программы i/ц поступает на интерполятор 2, после которого сигналы заданных перемещений у, и х, поступают на системы управления по координатам. Далее х, сравнивается с сигналом Хд, который поступает с датчика 6, измеряющего действительное перемещение стола. Сигнал рассогласования Ах преобразуется и усиливается блоком 3 и суммируется с напряжением 0 с тахогенератора ТГ. С помощью электрического привода подачи, состоящего из усилителя постоянного тока 4, усилителя мощности УМ, двигателя постоянного тока Д, безлюфтового редуктора ВР, шариковой винтовой пары и тахогенератора, стол станка перемещается по координате X в соответствии с сигналом программы. [c.103]

Поскольку при проектировании систем управления почти всегда следует учитывать изменения параметров объекта, в гл. 10 исследуется чувствительность различных алгоритмов управления и даются рекомендации для ее уменьшения. В гл. 11 проведено подробное сравнение наиболее важных алгоритмов управления для детерминированных сигналов. Оцениваются расположение полюсов и нулей замкнутых систем, качество процессов и затраты на управление. Исследование свойств алгоритмов завершается приведением рекомендаций по их использованию. После краткого описания математических моделей дискретных стохастических сигналов (гл. 12) в гл. 13 рассмотрены среди прочего вопросы выбора оптимальных параметров параметрически оптимизируемых алгоритмов управления при наличии стохастических возмущающих сигналов. Регуляторы с минимальной дисперсией, синтезируемые на основе параметрических моделей объектов и сигналов, выводятся и анализируются в гл. 14. Для применения в адаптивных системах управления предложены модифицированные регуляторы с минимальной дисперсией. В гл. 15 описаны регуляторы состояния для стохастических воздействий и приведены иллюстративные понятия оценки состояний. На нескольких примерах показана методика синтеза связных систем-. каскадных систем управления (гл. 16) и систем управления с прямой связью (гл. 17). Различные методы синтеза алгоритмов управления с прямой связью, например основанные на параметрической оптимизации или принципе минимальной дисперсии, допол- няют описанные ранее методы синтеза алгоритмов управления с об- Оратной связью. [c.17]

Поясним смысл и характер адаптации в системе управления станком на примере простейшей системы АПУ, разработанной фирмой Боинг (Boing, США) [24]. Эта система разработана для адаптивного управления фрезерованием. В ней наряду с обычными обратными связями по величине подачи и скорости резания используется обратная связь по силе резания. Последняя формируется тензодатчиками, установленными непосредственно на шпинделе станка. [c.125]

Использование таких средств в контуре управления позволяет строить эффективные системы АПУ геометрического типа, обеспечивающие высокую точность формообразования изделий. Примером такой системы может служить N — система АПУ обрабатывающим центром НМ60 (Япония), В процессе чернового прохода она осуществляет радиальную подачу резца и измерение его фактических размеров с помощью специальной измерительной головки. Результаты измерений используются для адаптивной коррекции управляющей программы при чистовом проходе. [c.127]

Два основных режима работы системы управления робота — это режим обучения и режим исполнения. В режиме обучения (если он не связан с управлением движения манипулятора) мультизадачность, как правило, не используется, поскольку в этом случае нет необходимости в распараллеливании. В режиме исполнения есть явно выраженные процессы, которые могут развиваться параллельно. Приведем примеры процессов, которые могут развиваться параллельно. Приведем примеры процессов, которые могут развиваться параллельно в системах управления адаптивных роботов. [c.129]

Следующее, третье поколение ГАП — это ГАП с интеллектуальным управлением. Характерной чертой таких ГАП является высокий уровень интеллектуальности, обеспечиваемый введением в систему автоматического управления элементов искусственного интеллекта. Благодаря этому удается автоматизировать такие интеллектуальные функции, как планирование производства, проектирование продукции, оптимизацию технологических процессов, программирование оборудования, распознавание производственных ситуаций и диагностику отказов. Реальные потребности в ГАП третьего поколения и условия для их создания появились лишь в последние годы. Они отражают современные тенденции дальнейшего развития ГАП в направлении создания адаптивных безлюдных производств с интеллектуальным управлением от сети ЭВМ на принципах безбумажной информатики. Однако на этом пути имеется еще много трудностей и препятствий, поэтому системы искусственного интеллекта (СИИ), используемые в ГАП третьего поколения, зачастую работают не в автоматическом, а в интерактивном режиме, т. е. в режиме диалога с человеком. Примерами таких интерактивных СИИ, реально используемых в экспериментальных ГАП, могут служить системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП) и системы автоматизированного контроля (САК). В перспективе все названные системы будут работать в автоматическом режиме в составе интегрированного научно-производственного комплекса (ИНПК), представляющих высшую форму развития ГАП. [c.29]

Типичным примером использования микропроцессоров, ОЗУ и ПЗУ в системе АПУ может служить система фирмы Актрон Aktron, США). Эта система реализована на трех одинаковых 16-разрядных микроЭВМ, каждая из которых ориентирована на выполнение определенных функций управления. Первая микроЭВМ служит для расчета (интерполяции) программ обработки и их коррекции, вторая — для адаптивного управления приводами станка, третья — для управления интерфейсом ввода-вывода. Все алгоритмы обработки информации и управления реализованы программно и хранятся в ПЗУ. Для хранения типовых циклов [c.120]

В качестве примера на рис. 23 схематически показана одна из систем адаптивного управления поднастройкой системы СПИД при смене резца на гидрокопировальном токарном полуавтомате. На корпусе задней бабки 1 смонтировано рычажное устройство 2, с помощью которого замеряется размер замыкающего звена размерной цепи, с помощью которой достигается требуемая точность настройки. После смены резца суппорт автоматически подводится до упора щупа 3 гидрозолотника в нулевую отсчетную координату копира 4. Датчик 5 измеряет величину размера Лд замы- [c.42]

Для иллюстрации этого обстоятельства рассмотрим пример, когда робот должен обойти некоторую последовательность точек позиционирования. Для программного робота такая последовательность является фиксированной, например, случай взятия деталей с движущегося конвейера и укладки их в тару. Для адативного робота, снабженного, например, СТЗ, последовательность обхода точек позиционирования зависит от показаний системы очувствления робот может брать детали с конвейера и укладывать их в разную тару (задача сортировки). Тогда единственное различие си-стем управления (в той их части, которая обеспечивает исполнение заданий) адаптивного и неадаптивного роботов заключается в наличии совокупности модулей, которые принимают информацию от СТЗ, обрабатывают ее (если СТЗ сама не обеспечивает необходимой обработки) и выбирают последовательность обхода уже имеющихся в памяти робота точек позиционирования. И коль скоро эта последовательность выбрана, дальнейшие действия по ее интерпретации, вычислению требуемого управления для адаптивного и неадаптивного роботов совпадают (рис. 5.1). [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...