Bài tập dài điều khiển robot công nghiệp part 2

Chia sẻ: Minh Le Tuan | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

347
lượt xem 62
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cho một cơ cấu robot 2DOF như hình vẽ Sử dụng matlab- Simulink 1. Xây dựng mô hình toán học robot 2. Thiết kế bộ điều khiển PID bù trọng trường. Chạy mô phỏng Số liệu của robot: Chiều dài thanh nối 1: l1 = 0,5 m Chiều dài thanh nối 2: l2 = 0,4 m Khối lượng thanh nối 1: m1 = 1 Kg Khối lượng thanh nối 2: m2 = 1 Kg Momen quán tính khớp 1 quay quanh tâm khối: J1 = 0,5 Kgm2 Momen quán tính khớp 2 quay quanh tâm khối: J2 = 0,5 Kgm2 Khoảng cách từ khớp 1 đến tâm thanh nối 1: lg1...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập dài điều khiển robot công nghiệp part 2

Bài số 2 Cho một cơ cấu robot 2DOF như hình vẽ Sử dụng matlab- Simulink 1. Xây dựng mô hình toán học robot 2. Thiết kế bộ điều khiển PID bù trọng trường. Chạy mô phỏng Số liệu của robot: Chiều dài thanh nối 1: l1 = 0,5 m Chiều dài thanh nối 2: l2 = 0,4 m Khối lượng thanh nối 1: m1 = 1 Kg Khối lượng thanh nối 2: m2 = 1 Kg Momen quán tính khớp 1 quay quanh tâm khối: J1 = 0,5 Kgm2 Momen quán tính khớp 2 quay quanh tâm khối: J2 = 0,5 Kgm2 Khoảng cách từ khớp 1 đến tâm thanh nối 1: lg1 = 0,25 m Khoảng cách từ khớp 2 đến tâm thanh nối 2: lg2 = 0,2 m Góc ban đầu của các thanh nối: θ1 = 0 rad ; θ2 = Л/6 rad Góc đặt của các thanh nối: θ1 = Л/3 rad ; θ2 = Л/2 rad
1. Xây dựng mô hình robot Giả thiết khớp 1 sinh ra momen M1 tác dụng giữa bệ và thanh nối 1; khớp 2 sinh ra momen M2 tác dụng giữa thanh nối 1 và 2; trọng lực có h ướng theo trục y Ký hiệu động năng và thế năng của thanh nối i là Ki và Pi (i=1,2) Ta có: Động năng thanh nối 1: Thế năng thanh nối 1: Tọa độ tâm khối thanh nối 2: Tốc độ tâm khối thanh nối 2: →Bình phương tốc độ dài tâm thanh nối 2: Động năng thanh nối 2: Thế năng thanh nối 2: Hàm lagrange của robot: Mômen của khớp 1:
Mômen của khớp 2: Đặt , Ta có mô hình toán học robot: Trong đó: : ma trận quán tính Với: : thành phần momen nhớt và hướng tâm : thành phần momen trọng lực Với: Thực hiện mô phỏng trên matlab: Mô hình trên matlab:
Trong đó: - Hàm tính G: function y = G(q) % thong so ro bot m1 = 1; m2 = 1; l1 = 0.5; l2 = 0.4; g = 9.8; J1 = 0.5; J2 = 0.5; lg1= l1/2; lg2 = l2/2; % ma tran G g1 = m1*g*lg1*cos(q(1))+m2*g*[l1*cos(q(1))+lg2*cos(q(1)+q(2))]; g2 = m2*g*lg2*cos(q(1)+q(2)); y = [g1;g2]; - Hàm tính V: function y = V(q,dq) % thong so robot m1 = 1; m2 = 1; l1 = 0.5; l2 = 0.4; g = 9.8; J1 = 0.5; J2 = 0.5; lg1= l1/2; lg2 = l2/2; % ma tran V V1 = -m2*l1*lg2*sin(q(2))*[dq(2)^2+2*dq(1)*dq(2)]; V2 = m2*l1*lg2*sin(q(2))*dq(1)^2; y = [V1;V2]; - Khối
Hàm tính function y = H(q,M) % thong so robot m1 = 1; m2 = 1; l1 = 0.5; l2 = 0.4; g = 9.8; J1 = 0.5; J2 = 0.5; lg1 = l1/2; lg2 = l2/2; % bien khop theta1=q(1); theta2=q(2); % ma tran H(q) H11=m1*lg1^2+J1+m2*(l1^2+lg2^2+2*l1*lg2*cos(theta2))+J2; H12=m2*(lg2^2+l1*lg2*cos(theta2))+J2; H21=H12; H22=m2*lg2^2+J2; H = [H11 H12;H21 H22]; % ma tran nghich dao H^(-1)(q) Hinv = inv(H); % Gia toc khop y = Hinv * M; Tạo khối robot (Create Subsystem)
2. Thiết kế bộ điều khiển PD bù trọng trường - Mô hình toán học robot: Trong đó các ma trận H, V, G được xác định theo trên - Thuật toán điều khiển: Trong đó: sai lệch góc qay: Tham số bộ điều khiển Tao khối:
Tạo khối: Mô hình bộ điều khiển trên matlab:
Các hệ số khuếch đại tỷ lệ và đạo hàm được lựa chọn: và Kết quả mô phỏng: Góc quay khớp 1,2:
Sai lệch góc quay khớp 1,2