Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 207
Скачиваний: 0
будет началом координат. Длина участка торможения I. В этом
случае со0 — 1Д
®юрм ' “ о ^ ’ - '- 1 ^ 1 ‘1 ■>
|
|
О |
|
= v |
( \— — |
V |
> |
||
|
|
иторм |
к п \ |
/а |
) |
||||
|
|
|
AL — у |
( 1 |
ЕД • |
|
|||
|
|
|
Л/ |
-- |
I 1 |
/2 |
I » |
||
|
|
^ |
— __l^IL ( 1 ___ — \ |
2v |
|||||
|
|
dt* |
~ |
|
I2 \ |
I2 ) |
|
||
Максимум |
ускорения |
|
имеет |
место |
при х = |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ з |
|
|
|
|
W„ |
|
- К |
|
(VI. 18) |
|
|
|
|
|
|
зК з/ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если |
Wm3S = |
1ЕП, то |
|
|
|
0.7731Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ = |
|
(VI. 19) |
||
|
|
|
|
|
---------- — |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
ИД |
|
|
т. е. |
для того |
чтобы максимальное ускорение в режиме торможе |
ния не превосходило заданного, длина участка торможения должна назначаться в соответствии с форму
|
лой (VI.19). |
|
|
|
||
|
Время торможения будет опреде |
|||||
|
ляться |
по |
формуле |
|
|
|
R |
|
|
/ = ^ 1 п ‘- ± 4 - . |
(VI.20) |
||
|
Например, |
если |
1Д = |
/ |
мм/мин, |
|
\ |
600 |
|||||
|
ид = |
40 мм/с2, то / |
= 2 |
мм и при точ |
||
|
ности |
прекращения |
отработки в задан |
|||
Рис. 129. Участок торможе |
ной точке, равной цене импульса 0,01 мм |
|||||
х |
199 |
\ |
|
|
|
|
ния |
( ~Г = |
"200 |
’ вРемя торможения будет |
0,6 с.
В случае если участок торможения 1Д является дугой окруж ности радиусом R (рис. 129), длина участка торможения, опреде
ленная по формуле (VI. 19), должна быть увеличена вследствие появления . нормальной составляющей ускорения.
При управлении аргументом в соответствии с (VI.17) обеспе чивается прекращение отработки в заданной точке с точностью до одного импульса. Аналогичным образом можно было бы упра влять аргументом и в режиме разгона, но это нецелесообразно, так как потребовалась бы дополнительная информация о коорди-
244
матах точки (л:х, с/х), которая ие нужна при управлении аргумен том в режиме разгона в соответствии с (VI.15).
На рис. 130 изображены диаграммы скоростей и ускорений иа участках разгона и торможения при движении по прямой (рис. 130,а) и по окружности (рис. 130,6), которые получаются при исполь зовании рассмотренных выше алгоритмов (W x — нормальное уско
рение). Как видно, длина участка торможения /торм будет больше участка разгона /разг; при движении по прямой /торн = 1,5/разг.
а) Реж им р а зг о н а |
Р еж и м т орм ож ен и я |
При движении с постоянной скоростью по профилю с перемен ным радиусом кривизны будет происходить значительное возра стание нормального ускорения на наиболее крутых участках про филя, и при наличии ограничений на модуль полного ускорения величина Vn должна выбираться такой, чтобы в месте с наимень
шим радиусом кривизны нормальное ускорение было равно мак симально допустимому
При наличии участков на профиле с сильно отличающимися радиусами кривизны в случае ограничений по модулю полного ускорения может оказаться нецелесообразным использовать ре жим постоянной скорости, так как его применение приведет к силь ному увеличению времени отработки всего профиля.
Заметим при этом, что при движении с со = |
const более крутые |
|
участки проходятся |
с меньшей скоростью, |
а более пологие — |
с большей. Схема с |
со = const обладает хорошим саморегулиро |
ванием по модулю полного ускорения.
245
Построим годографы скоростей и ускорений при отработке кривых второго порядка, заданных каноническими уравнениями.
В случае эллипса
при движении с со = const годограф скорости также будет эллип сом
|
л- |
= |
1 |
|
я? |
||
|
|
|
|
с полуосями С7Х |
со/Ь] Ь1 = |
со/а, |
а годограф ускорения — |
эллипсом |
|
|
|
|
ах |
= |
1 |
|
Ь\ |
|
|
с полуосями а2 = |
со2/(ай2); й3 = |
со2/(а2й). |
|
При движении в режиме постоянной скорости по любой замкну |
той траектории, в том числе и по эллипсу, годограф скорости будет окружностью.
Годограф ускорения при движении по эллипсу будет кривой
восьмого |
порядка |
|
|
|
|
• • |
•• |
п I д2 |
• • |
• • |
2 / Ь “ |
Если х = |
0, то у = |
VJ |
если у = 0, |
то х — Vn /— , где |
величины а21Ь и ЬЧа являются наибольшим R,mx и наименьшим
Ят1п радиусами кривизны эллипса, а отношение максимального и минимального ускорений при движении по эллипсу в режиме постоянной скорости будет
Ny ma.v |
^ т а х |
_ |
Я 3 |
|
|
|
l^mln |
^ inln |
|
Ь 2 |
|
|
|
При движении по эллипсу с со = |
const |
их |
отношение будет |
|||
Д^гпах _ Я |
|
|
|
|
||
W'mln _ |
Ь |
• |
|
|
|
|
На рис. 131 приведены годографы скоростей и ускорений при |
||||||
движении в режимах и = const (кривые 1) и V = |
const (кривые 2) |
|||||
по эллипсу с отношением полуосей alb = 3. |
При этом для режима |
|||||
V = const \VmsJ l^min = 27, а для режима со = const |
= |
|||||
= 3. |
|
|
|
|
|
|
В случае гиперболы |
____у^__ |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
а2 b2
246
при движении с со = const годограф скорости будет гиперболой
___1
|
|
|
b\ |
а\ |
|
с |
полуосями |
аг = |
со//?; Ьг = |
со!а, |
а годограф ускорения — ги |
перболой |
|
У2 |
I/2 _ |
, |
|
|
|
|
|||
с |
полуосями |
а2 = |
со2/а/>2; /?2 = |
со2/а2Ь. |
При движении в режиме постоянной скорости по любой разом-
Рнс. 131. Годографы скоростей и |
Рис. 132. Годографы скоростей и уско- |
ускорений при движении по эллипсу |
рений при движении по параболе |
окружности. Годограф ускорения в случае гиперболы будет кри вой восьмого порядка
|
у 4 ( а 2 _ |
X2b2y2y = ai bi ( Л- 2 |
_ j_ угуК |
Наибольшее |
ускорение |
Wmm = Vlalb2, а |
наименьшее ускоре |
ние Wmln = |
0 имеет место при х —>оо. |
|
При движении по гиперболе с со = const наименьшее уско рение будет иметь место при вершине гиперболы Wmln = со2/а/?2,
а максимальное |
1Гтах —>оо при |
х —» оо. |
В случае параболы г/2 = 2рх при движении с со = const го |
||
дограф скорости |
будет прямой |
линией, параллельной оси X, |
247
а ускорение при движении по параболе в этом режиме будет все
время постоянной величиной х = |
рсо2, у = 0. |
|
Годограф ускорения при движении с постоянной скоростью |
||
по параболе является кривой четвертого порядка |
||
Уи-3 = |
р (х2+ у2)2; |
|
наибольшее ускорение при |
этом |
Wmm = V\lp\ наименьшее — |
U^mm = 0 П ри Л' —> ОО. |
годографы скоростей и ускорений |
|
На рис. 132 изображены |
в режимах со = const (кривые У) и V = const (кривые 2) при
движении по параболе (Л — вектор ускорения, который остается постоянным в режиме со = const).
Ниже приведены формулы, по которым можно вычислить дина мические параметры генерируемых функций при воспроизведе нии кривых второго порядка в функции от координат воспроизво димых кривых в режимах постоянного аргумента и постоянной скорости.
Для режима постоянного аргумента при движении по эллипсу:
dx |
ту |
dy |
COX |
dt |
b2 ’ |
dt |
a2 ’ |
d2x |
со2 с . |
d2y |
CO2// |
dt2 — |
a2b2 ’ |
dt2 |
a2b2 |
при движении по гиперболе:
dx |
toy |
|
dy |
COX |
dt |
~ b2 |
’ |
dt |
a2 ’ |
d2x |
co2.v |
|
d2y |
a>2y . |
dt |
~~ a2b2 |
’ |
dt2 |
a2b2 ’ |
при движении по параболе:
dx |
|
dy |
cop; |
|
Ж = |
^ ’ |
dt |
||
|
||||
d2x |
2 |
d2y |
|
|
W = |
w p ' |
It2 ~= 0. |
Для режима постоянной скорости при движении по эллипсу:
dx |
_ |
Упа2у |
. |
~ d t ~ |
V а*у2+ б4*2 |
’ |
|
dy |
_ |
—V„b2x |
. |
dt |
|
JГ a*у2+ b*x2 |
’ |
d?x |
|
- У 2У Ь 6Х |
' |
dt2 |
|
(a4 / / 2 -|- 6 4 * 2 ) 2 |
’ |
tPy |
|
V2„a*b*y |
|
dt2 |
- |
(иУ - + 6 ¥ ) 2 |
’ |
248
При движении по гиперболе:
dx |
= |
У„а2у |
|
||
dt |
|
у а*у2+ Ь*х2 ’ |
|||
dy |
_ |
V„b2x |
|
||
dt |
|
Y аЧу2+ b*x2 |
’ |
||
d2x |
^па b6x |
_ |
|||
dt2 |
(a4 c/ 2 |
+ |
64*2)2 |
’ |
|
d?y_ _ |
У2па6Ь4у |
|
|||
dt2 |
~~ |
(a4 j/ 2 |
-|- b‘lx2)'- |
’ |
|
при движении по параболе: |
|
|
|
|
|
|
dx |
|
V„У . |
|
|
|
dt |
1/ > |
|
+ Ра 1 |
|
|
|
|
|
||
|
dy |
|
pvn |
|
|
|
dt |
Vy* + p2 |
|
||
|
cPx |
v |
y |
|
|
|
dt3 — 0/ 2 |
+ |
P2)2’ |
|
|
|
d2y |
- |
уУ у |
|
|
|
dt2 |
(y2 + p2)2 |
|
С помощью этих формул и годографов можно оценить целесообраз ность применения того или иного режима при воспроизведении профилей, составленных из кривых второго порядка, и назна чить величины со и Vn в соответствии с наложенными ограниче
ниями на динамические параметры.
Сформулируем выводы о целесообразности использования ре жимов со = const или постоянной скорости.
При воспроизведении эллипсов, если Wn < V jR min, целе
сообразен режим со = const, при котором обеспечивается сниже ние скорости на крутых участках; со должна быть назначена та кой, чтобы на участке с максимальным радиусом кривизны ско рость не превышала допустимую. Применительно к рис. 131 это приводит к необходимости соблюдения соотношений:
____ |
|
у 2 |
со = bY aW n, если |
Wn< — ; |
|
со = bv„, если w„ > |
у 2 |
|
. |
||
При воспроизведении гипербол, |
если |
|
249