Nâng cao chất lượng điều khiển cho robot Scara, chương 10

Hệ phương trình động lực học Lagrange Hệ phương trình động lực học Lagrange của tay máy robot Scara Serpent được viết dưới dạng ma trận sauPhương pháp điều khiển được lựa chọn là phương pháp điều khiển động lực học ngược với đầu vào bộ điều khiển là sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu đầu ra. Đầu ra là tín hiệu điều khiển uđk, ở bộ điều khiển PID là uPID.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nâng cao chất lượng điều khiển cho robot Scara, chương 10 Chương 10: Thiết kế bộ điều khiển chotay máy robot Scara Serpent ba bậc tự do3.3.1. Hệ phương trình động lực học Lagrange Hệ phương trình động lực học Lagrange của tay máy robotScara Serpent được viết dưới dạng ma trận sau :  1   H11 H12 H13      h 1 q, q   g 1 q   q1      H H 22 H 23  2   h 2 q, q   g 2 q     2   21  q      (3.17)   3  H 31    H 32 H 33  3   h 3 q, q  g 3 q    q       1   H11 H12 H13   &   T2  2T 1 2  & θ1 & 2 &&     &   hay:  2    H 21 H 22 H 23  . &     θ2 & -T12      4   H 31 H 32 H 33  θ 4     &  & 0   Trong đó 1, 2 và 4 lần lượt là các mômen điều khiển tácđộng lên khâu 1, khâu 2 và khâu 4 (từ 2.61 đến 2.65). Với cáctham số Hij , T được cho theo (2.66), (2.67) (đã xét ở chương 2): H11  m1234 .l1  m 234 .l2  J124  2.m 234 .l1.l2 .Cosθ 2 2 2 H12  m 234 .l2  J 24  m 234 .l1.l2 .Cosθ 2 2 H13  J 4 H 21  H12 H 22  m 234 .l2  J 24 2 H 23  J 4 H 31  H 32  H 33  J 4 T   m 234 .l1.l2 .Sinθ 2 & h  T2  2T  && 1 2 1 2 & h 2   T 2 1và: m1234 = m1 + m2 + m3 + m4 ; m234 = m2 + m3 + m4 . m34 = m3 + m4 ; m4 = m40 + mt ; m40 : khối lượng của khớp 4 mt : khối lượng của tải được nối với khớp 4. J124 = J1 + J2 + J4 ; J24 = J2 + J4 ; J4 = J40 + Jt J40 : mô men quán tính của khớp 4. Jt : mô men quán tính của tải được nối với khớp 4.3.3.2. Hệ phương trình trạng thái Biến trạng thái cho khớp 1, 2 và 4 như cho ở 2.68  2.70:   x11   1   X1      &   x12   1     x 21  2  X 2      &    x 22  2    x     X 4   41    4  &    x 42  4   u1   1 và tín hiệu vào U  u 2    2      u 4   4     Hệ phương trình vi phân trạng thái của các khớp 1, 2 và 4 đượcviết như sau:  x11  x12 &    Khớp 1: & 4   x12  a1 (X)   b1 ju j   j1 (3.18)  x 21  x 22 &    Khớp 2: & 4   x 22  a 2 (X)   b 2 ju j   j1 (3.19)  x 41  x 42 &    Khớp 4: & 4   x 42  a 4 (X)   b 4 ju j   j1 (3.20)Từ các phương trình (3.18) đến (3.20), ta có hệ phương trình trạngthái của khớp 1 và 2, 4 dưới đây: Khớp 1:  x 11  x 12   (3.23) x 12  a 1  b11 u 1  b12 u 2  b13 u 4 ...