精华内容
下载资源
问答
  • 思路:有两种思路,第一种思路是电机输出电磁转矩,机械臂输入力矩,机械臂输出角度和角速度然后电机的角度成一个减速比的关系。第二种思路是电机给角度指令,机械臂输入角度输出力矩,输出的力矩是电磁转矩,将该...

    前言:有个把月没更新博客了,一是有点忙,二来也不是特别想写博客。上个月主要是在搭建永磁同步电机和机械臂联合仿真的模型,最后仿真效果还算良好,应该算完成了。

    永磁同步电机与机械臂的联合simulink仿真

    思路:有两种思路,第一种思路是电机输出电磁转矩,机械臂输入力矩,机械臂输出角度和角速度然后与电机的角度成一个减速比的关系。第二种思路是电机给角度指令,机械臂输入角度输出力矩,输出的力矩是电磁转矩,将该电磁转矩对应的负载力矩提供给电机。以上两种方案更为合理的是第一种方案,但由于第一种方案在仿真时效果没有第二种好,这里仅对第二种方案进行说明。

    Step1. 永磁同步电机的矢量控制模型

      永磁同步电机的矢量控制模型这里就不再赘述了,之前博客也提到过(电机的参数辨识中),这里先把电机的矢量控制模型搭好。
    图一. 电机矢量控制模型

    Step2. 机械臂的simscape模型

       同理,机械臂的可视化simscape也说过怎么建立。使用Matlab/SimMechanics仿真机械臂按照着建立即可。
    在这里插入图片描述

    Step3. 电机与机械臂联合仿真模型

       那么重点就是如何将这两个模型结合起来共同仿真,实现一个与实物类似的仿真,即电机驱动机械臂完成指定的轨迹。
       这里使用的是思路二,电机给角度指令输入给机械臂,机械臂输出力矩作为负载力矩给电机。

       将减速器视为一个减速比,这里减速比为105,电机的角度/减速比即为机械臂的角度指令,机械臂输出的为驱动力矩,驱动力矩/减速比即为电机的电磁转矩,同时考虑到电机的运动平衡方程:TeTi  =  Jnpdwdt T_e-T_i\,\,=\,\,\frac{J}{n_p}\frac{dw}{dt} 即可得负载力矩,将此负载力矩输给电机,就完成了整个系统的闭环结构。考虑到6个关节,即需要6个电机来分别驱动,最后整个系统框图为在这里插入图片描述
    CRProbotjoint输出是机械臂末端走一条直线段时的六个关节曲线,乘以减速比输入给电机。

       :此模型较大,运行时间较长,当我把固定步长设为2e-6时,仿真10s需要30分钟,即使是在服务器上仿真也需要20分钟,为了降低时长,我将固定步长设为2e-5,只需要5分钟左右即可完成,求解器设为ode4。

    Step4. 仿真结果

    机械臂的末端轨迹曲线:

    六个电机角度跟踪曲线:
    在这里插入图片描述

    Step5. 结论:

       可以看出在刚开始的启动阶段由于电机未能很好的跟踪上参考角度导致机械臂末端轨迹出现抖动。比较符合实际情况。遗憾的是当我试图按照思路一来搭建模型时,无法做到机械臂角度与电机角度成减速比关系,未能做成电机将电磁转矩给机械臂让机械臂来运动。

    展开全文
  • ADI公司的ADXRS624是完整的角速度传感器(陀螺仪),采用ADI公司的表面微机械加工工艺。ADXRS624在一块芯片上集成了所有所需的电子组件,功能全面、成本低廉。该器件的制造工艺同高稳定性汽车气囊加速度计一样,都...
  • 这种振动幅度非常小,可以由位于质量片下方、淀积在衬底上的电容极板检测,并通过电荷放大器、相敏检波电路和解调电路进行处理,得到空间角速度成正比的电压信号。  在科研及加工过程中,一个重要的内容就是...
  • 综合运用机、、气等技术设计一种执行机械手,以串联式凸轮连杆组合机构代替凸轮机构作为驱动机构,在不增大机构尺寸的前提下实现机械手的大摆角摆动.根据机械手应满足的运动位置参数,首先设计出四杆机构,选取...
  • 电机模型主要是利用两相静止坐标系下的电压方程搭建,其中还包括2/3,3/2变换模块,需要注意的是其中一个标记为红色的常数,其为电机电角速度与机械角速度之间的一个倍数,在电机内部用到的是电角速度,而我们实际...
  • 以及部署在机器人腕部(介于机械臂和末端执行器之间)多轴力/扭矩传感器。控制器采样出传感器信号并且以几把或者上千Hz的频率更新执行结构的控制信号,在大多数机器人应用中,鉴于机器人动力学计算需要消耗一定的...

    一个传统的控制系统框图如下所示
    在这里插入图片描述
    一些常规的传感器有:

    • 测量位置或者角度的电位器、编码器、电子分解器(这是啥?)
    • 测量角速度的测速表
    • 关节力/扭矩传感器
    • 以及部署在机器人腕部(介于机械臂和末端执行器之间)多轴力/扭矩传感器

    控制器对传感器信号进行采样,然后以几百或者上千Hz的频率更新执行结构的控制信号。在大多数机器人应用中,鉴于机器人动力学计算需要消耗一定的时间,控制信号的更新频率并不是越高越好。在我们的分析中,我们忽略非零采样时间并假定控制器工作在连续时间状态下。

    尽管测速传感器可以被直接用来测量速度,但我们常用的方法是用一个数字滤波器去以一个连续的时间间隔,对位置信号进行差分运算,然后得到速度。常常把差分滤波器与低通滤波器配合使用去消除对信号差分所带来的高频信号噪声。

    正如第八章第九章讨论的那样,有很多方法来给机器人提供机械能量,提供速度或者力并传送到机器人关节上。本章我们把每个关节的放大器,执行器以及传动装置合并成一个整体,并把这个整体看成一个把低功率能量转换成力或者扭矩的一个转换器(也就是马达),这样的假设使我们能够简化上述控制框图,变成下面的样子
    在这里插入图片描述
    下面的内容我们将去到控制器框图的里面,研究控制算法。真正的机器人系统受限于关节和连杆的柔性、振动、传动机构的回转冲程、执行器饱和度以及传感器分辨率。这些限制给机器人控制器的设计带来了不小的问题,对他们的讨论超出了本章的内容。

    展开全文
  • 机械系统的动力学建模分析对深入研究和改善系统性能具有理论指导意义。针对四自由度单侧变截面辊弯成型装备,建立了该系统基于拉格朗日方程的动力学模型。通过求解系统微分方程组得到了驱动电机角加速度以及角速度...
  • 我创建这个模型有两个原因: (1) 我的一位同事需要他的机械工程讲座视频(2) 我的研究严重依赖 SimMechanics,所以我想获得更多经验 该模型显示了驱动轴的电机。 一个正齿轮连接到驱动轴上,它从动轴上的一个更大的...
  • we、ψf分别为电机机械角速度和磁链;Pn为磁极对数;J、B分别为电机转动惯量和粘性摩擦系数;kT=3Pnψf/2J为PMSM转矩不变参数;Te、TL分别为电磁转矩和负载转矩。 1.1滑模干扰观测器的设计 假定PMSM控制系统引入未知...

    滑模干扰观测器的设计与仿真实现

    表贴式永磁同步电机有Ld=Lq=Ls且同步旋转d-q轴坐标系的运动方程为:
    在这里插入图片描述
    式(1)中,ud、uq,id、iq和Ld、Lq分别为d-q轴定子的电压,电流和电感;Ls为交直轴的等效电感,R为定子每相电阻;we、ψf分别为电机机械角速度和磁链;Pn为磁极对数;J、B分别为电机转动惯量和粘性摩擦系数;kT=3Pnψf/2J为PMSM转矩不变参数;Te、TL分别为电磁转矩和负载转矩。

    1.1滑模干扰观测器的设计

    假定PMSM控制系统引入未知的外部总扰动d(t)。由于仿真及实验设置采样时间相对于总扰动量变化过程是极小的,可将式(4)中总扰动量的微分量视为0。依据式(1)中运动方程并结合未知的外部总扰动量d(t),则系统空间变量方程为:
    在这里插入图片描述
    假定电机空载(TL=0)情况下启动时,进一步式(2)可变形为:
    在这里插入图片描述
    为了获得外部总扰动量的估计值,滑模干扰观测器设计通常为:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    这是一篇自己小论文上面所涉及用到的滑模干扰观测器的设计,当然还有其他的部分。比如稳定性分析,改进前后的效果。

    1.2滑模干扰观测器的仿真

    以下是滑模干扰观测器的仿真设计与转速跟踪效果图。
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 稳态暂态

    千次阅读 2015-07-28 20:18:37
    暂态过程有两种,一种是电力系统中转动元件,如发电机和电动机,其暂态过程由于机械转矩或电磁转矩之间不平衡引起的,通常称为机电暂态;另一种是电压器、输电线等原件中,并不牵涉角位移‘角速度
    电力系统稳态:电力系统正常的,三相对称的运行状态,其运行参量持续在某一平均值附近变化,由于变化很小,可以认定为常

    电力系统暂态:从一种稳定状态都另一种稳定状态的过渡过程,过渡过程其运行参量会发生较大的变化。暂态过程有两种,一种是电力系统中转动元件,如发电机和电动机,其暂态过程由于机械转矩或电磁转矩之间不平衡引起的,通常称为机电暂态;另一种是电压器、输电线等原件中,并不牵涉角位移‘角速度等,其暂态过程称为电磁暂态
    展开全文
  • 首先,根据源-储-荷的功率关系得到飞轮机械角速度增量母线电压跌落幅值之比近似为时间的函数;根据快充站内电网侧变流器的功率特性,推导得到电网最大功率爬坡率母线电压最大跌落幅度之间近似呈正比关系。然后,...
  • PLECS软件学习使用(三)第三周仿真计算作业 1额定励磁电压为120V 2额定转速为1870r/min 3计算理想空载转速为1909r/min 取点(0,1909)和(12,1870)画的固有机械特性为: 4计算结果:电枢电流10A,电磁...
  • 编码器使用教程测速原理

    千次阅读 2018-11-06 18:19:02
    编码器是一种将角位移或者角速度转换成一连串数字脉冲的旋转式传感 器,我们可以通过编码器测量到底位移或者速度信息。编码器从输出数据类型上 分,可以分为增量式编码器和绝对式编码器。 从编码器检测原理上来分...
  • 直流电动机的工作原理是将输入的电能转换为机械能,输入电压 在电枢绕组中产生电流 ,绕组电流产生磁场转子永磁体磁场相互作用,产生电磁转矩 ,拖动转子及其负载 运动,机械角速度为 。 直流电动机物理模型 ...
  • 电机dq轴A相绕组夹角确定方法 1.法一:A相绕组反电动势过零法(瞬态场) 初始条件设置:极对数4,考虑机械运动影响,输出转速为0,空载...根据公式:Wm=2piFrequence/P(机械角速度) θm=Wmt1(机械角度) We=2piFrequ
  • 海德汉旋转编码器.pdf

    2019-09-22 00:18:40
    海德汉旋转编码器pdf,海德汉公司的旋转编码器是测量旋转运动、角速度的传感器,也可与机械测量设备一起使用,例如丝杠,测量直线运动,可应用在电机、机床、印刷机、木工机器、纺织机器、机器人和运送设备以及各种...
  •  ADI公司的ADXRS6 24是完整的角速度传感器(陀螺仪),采用ADI公司的表面微机械加工工艺。ADXRS6 24在一块芯片上集成了所有所需的电子组件,功能全面、成本低廉。该器件的制造工艺同高稳定性汽车气囊加速度计一样,...
  •  ADI公司的ADXRS6 24是完整的角速度传感器(陀螺仪),采用ADI公司的表面微机械加工工艺。ADXRS6 24在一块芯片上集成了所有所需的电子组件,功能全面、成本低廉。该器件的制造工艺同高稳定性汽车气囊加速度计一样,...
  • MEMS陀螺仪也称电子式陀螺仪,就是一块芯片。...mems陀螺仪的特点:MEMS陀螺仪是利用 coriolis 定理,将旋转物体的角速度转换成与角速度成正比的直流电压信号,其部件通过掺杂技术、光刻技术、腐蚀技术、
  • 海德汉编码器选型.pdf

    2019-12-07 17:26:07
    角速度的传感器,也可与机械测量设备一 起使用,例如丝杠,测量直线运动。应用 领域包括电机、机床、印刷机、木工机器、 纺织机器、机器人和运送设备以及各种测 量,测试和检验设备。 高质量正弦增量信号可进行
  • 用推进液压缸的推力F,形成刀盘的转矩M,按瞬间M的变化改变刀盘的角速度ω,使Mω=N_e,在挖硬岩时通过调节Mω,可找到最快的掘进速度vmax,是要求的恒功率无级变速,异步电机功率因数可达到1;不用齿轮传动,耐冲击,只要...
  • 旋转编码器是用来测量转速并配合PWM技术可以实现快速调速的装置,其中,光电式旋转编码器通过光电转换,可输出轴的角位移、角速度机械量转换成相应的脉冲以数字量输出。 旋转编码器电位器的主要区别在于:...
  • 以Arduino编写伺服插补控制及C#上位机的阿基米德螺旋线检测阿基米德螺旋线阿基米德螺旋线的特性及应用阿基米德螺旋线的检测原理检测仪总体结构上位机控制器伺服驱动及电机测头及机械检测软件部分的实现上位机上位机...
  • 为了保持飞行器的稳定飞行,在四轴飞行器上装有3个方向的陀螺仪和3 轴加速度传感器组成惯性导航模块,可以计算出飞行器此时相对地面的姿态以及加速度、角速度。飞行控制器通过算法计算保持运动状态时所需的旋转力和...
  • 飞思卡尔智能车原理

    2014-04-08 15:27:29
    2.3 车模角度和角速度测量...................................................................................................19 2.3车模速度控制..............................................................

空空如也

空空如也

1 2
收藏数 25
精华内容 10
关键字:

机械角速度与电角速度