Системы точного позиционирования в условиях внешних возмущающих воздействий
Введение
В настоящее время широкое распространение в самых различных областях от генной инженерии и медицины до средств автоматизированного управления в автомобилях, в промышленных установках и т. д. получили пьезодвигатели, которые применяют для линейных и угловых перемещений в микрометровом и нанометровом диапазоне в системах точного позиционирования. Большое влияние на точность микроперемещений оказывают тепловые и вибрационные возмущающие воздействия, которые при больших диапазонах перемещений, как правило, не учитываются. Таким образом традиционные электромеханические исполнительные устройства свои возможности исчерпали относительно применения в системах точного позиционирования. Исходя из чего, в системах точного позиционирования стали применять пьезокерамические исполнительные устройства. Пьезодвигатели (пьезоприводы) представляют из себя законченные исполнительные устройства повышенной точности позиционирования, основным элементом которых является пьезоактюатор, который в свою о
Содержание
Введение
1 Обзор систем точного позиционирования
2 Математическое описание возмущающих воздействий
3 Моделирование системы
Заключение
Список использованных источников
Список использованных источников
Бобцов А.А. и др. Исполнительные устройства и системы для микроперемещений: Учебное пособие / А.А. Бобцов, В. И. Бойков, С.В. Быстров, В.В. Григорьев, П.В. Карев – СПб: Университет ИТМО, 2017. – 134 с.
Юревич Е. И. Основы робототехники: учеб. пособие. – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2017. – 304 с.: ил.
Никольский А. А. Точные двухканальные следящие электроприводы с пьезокомпенсаторами. – Энергоатомиздат, 1988. – С. 504–504.
Головин А. А. Идентификация параметров пьезоактюатора //Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2017. – Т. 17. – №. 6.
Архипов, М. В. Промышленные роботы: управление манипуляционными роботами: учебное пособие для вузов / М. В. Архипов, М. В. Вартанов, Р. С. Мищенко. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 170 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-11992-3. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: http://biblio-online.ru/bcode/446646 (дата обращения: 12.03.2020).
Fesperman R, Donmez M, Moylan S, Ultra precision Linear Motion Metrology, Proceedings of the ASPE Summer Topical Meeting, 2010; 49: 103-108.
Nabil Derbel, Jawgar Ghommam, Quanmin Zhu. New Developments and Advances in Robot Control. – Singapore: Springer Nature, 2019. – 360 p.
Xu Q., Tan K. K. Advanced control of piezoelectric micro-/nano-positioning systems. – Cham, Switzerland : Springer International Publishing, 2016.
Lin C. J., Lin P. T. Tracking control of a biaxial piezo-actuated positioning stage using generalized Duhem model //Computers & Mathematics with Applications. – 2012. – Т. 64. – №. 5. – С. 766-787.
Dupré L. et al. Modelling of electromagnetic losses in asynchronous machines //COMPEL-The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering. – 2003.
Ronkanen P. Current measurement in control and monitoring of piezoelectric actuators. – 2008.
Najafabadi H. H. et al. Multirate pr
Кроме того, при изменении направления скорости изменения входного сигнала выходной сигнал демонстрирует недифференцируемые характеристики. Нелинейность гистерезиса вызывает серьезную ошибку позиционирования в разомкнутом контуре, достигающую 10-15 % от диапазона перемещения ступени. Более того, выходной сигнал также зависит от частоты входного сигнала. При увеличении частоты входного сигнала ошибка соответственно возрастает.
Поэтому гистерезис должен быть подавлен, чтобы удовлетворить требования к точности в высокоточных приложениях. В последние два десятилетия были проведены обширные работы по компенсации гистерезисного поведения. Хотя гистерезис может быть значительно ослаблен, если ПА приводится в действие источником заряда, это происходит за счет уменьшения хода. Поэтому на практике широко применяется управление напряжением.
Системы точного позиционирования позволяют задать положение некоторого объекта относительно одной или более степени свободы с