Кинематика и динамика манипулятора с двумя степенями свободы. Курсовая работа (т). Другое.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Кинематика и динамика манипулятора с двумя степенями свободы
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Министерство
образования и науки Российской Федерации
ИРКУТСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра
оборудования и автоматизации машиностроения наименование кафедры
уравнение скорость движение звено манипулятор
Кинематика и
динамика манипулятора с двумя степенями свободы
1.
Кинематика плоского механизма с двумя степенями свободы по заданному движению
одной из точек
1. Составить дифференциальные уравнения движения
механизма.
. Решить с помощью ЭВМ полученную систему уравнений
на интервале времени t.
. Для момента времени определить
графоаналитическим методом угловые скорости звеньев и сравнить с результатами
счета на ЭВМ.
Рассматривается плоский механизм с двумя
степенями свободы. Движение точки М задано: ,
.
Дано: рад;
DA=2AB=2R 1 =0,86 м; CP=0,5R 1 =0,215 м; AC=R 3 =0,79
м; BD= R 1 =0,43 =0,75
м; MB=R 2 =0,98 м; =0,31 рад; =2,91
рад; =0,41
рад; V 1 =9 м/с; =0,23 с; =0,0096
с; р=27,3 с -1 .
Составляем уравнения для четырех неизвестных
угловых скоростей звеньев , ,
,
.
При заданном движении точки М они определяются из уравнений внешних связей,
налагаемых на механизм. На данный механизм наложены связи:
V Dy =0, V Dx =0, V Cy =0,
V Px =0, V Py =0
Составляем все возможные варианты векторных
уравнений:
Проецируя обе части уравнений на оси координат X
и Y с учетом наложенных связей получим систему алгебраических уравнений для
определения w iz (i=1,2,3,4):
Из составленных уравнений связей выбираем 4,
позволяющих наиболее простым путём произвести преобразования и выразить одни
неизвестные через другие. В данном случае это уравнения (1), (2), (6), (7),
которые с учетом формул приведения запишутся в следующем виде:
Полученная система уравнений может быть
разрешена относительно w i :
Решаем систему на интервале времени с
шагом Δt.
Сведём
полученные данные в таблицу:
По результатам решения строим графики ,
,
,
:
Проводим проверку. Извлекаем из таблицы значения
углов поворота звеньев из строки под номером 3.
Механизм строим в масштабе 1:10, определяем
положение мгновенных центров скоростей.
Строим векторы скоростей точек A, B, C, M и
указываем дугами направления вращения звеньев.
По известным значениям скоростей и расстояниям
до мгновенных центров скоростей определяем значения угловых скоростей звеньев.
Результаты, полученные с помощью графических
построений, близки к результатам решения задачи на ЭВМ и не отличаются более
чем на 5%.
2.
Кинематика управляемого движения манипулятора
1. Составить уравнения управляемого движения
точки М, уравнения углового движения звеньев манипулятора и уравнения для
скорости точки С.
. Выбрать параметры управления, обеспечивающего
сближение точек М и К с заданной точностью.
. Проинтегрировать с помощью ЭВМ уравнения
движения на интервале времени [0; ]
. Построить траектории сближения точек М и К и
графики ,
,
.
. Для момента времени провести
графоаналитическое решение задачи и сравнить с результатами счета.
Управление манипулятором должно обеспечить за
время сближение
захвата М с движущейся деталью К. Деталь движется прямолинейно с постоянной
скоростью V k в указанном на рисунке направлении. Начальное положение
манипулятора задано углами поворота звеньев ,
,
.
К моменту времени требуется
относительная точность совмещения точек М
и К. Управление манипулятором осуществляется по линейной комбинации рассогласований
и их производных.
Дано: V k =0,452 м/с; DA=2AB=2R 1 =0,842
м; CP=0,5R 1 =0,2105 м; BD= R 1 =0,421 =0,729
м; MB=R 2 =0,971 м; AC=R 3 =0,781 м; =0,301
рад; =2,901
рад; =0,401
рад; X k (0)=0,45 м; Y k (0)=1,12 м; =0,025;
=1,224
с; =0,051
c. Уравнения движения детали К имеют вид:
Предполагая, что координаты захвата М известны в
процессе движения, можно вычислить рассогласования координат точек К и М.
Учитывая, что управление манипулятором
осуществляется по линейной комбинации рассогласовании и их производных
При управлении с большими коэффициентами
усиления k с погрешностью порядка 1/k выполняются соотношения:
Подставляя (13) в выражения (10), (11), (12) и
приводя полученные уравнения к форме Коши получаем:
Угловое движение звеньев манипулятора и скорость
точки С однозначно определяется движением точки М и внешними связями,
налагаемыми в точках D и С. Составляются выражения для проекций скоростей точек
С и М.
Определение параметра управления .
Из (12) и (13) получим уравнение в рассогласованиях:
По условию, при t=t 2
должно выполняться соотношение
Система уравнений (14), (17) интегрируется с
помощью ЭВМ на интервале [0; 1,224]
с использованием конечноразностной схемы Эйлера. Шаг интегрирования Dt=0,051c.
Начальные условия по переменным j 1,
j 2 ,
j 3
приведены в исходных данных, а по переменным X M , Y M
вычисляются по формулам:
Подставив в (18) числовые значения r i ,
j i (0),
получают X M (0), Y M (0). Последующие шаги интегрирования
осуществляются с использованием зависимостей (9), с учетом, что
Решаем системы на интервале времени с
шагом Δt.
Сведём
полученные данные в таблицу:
По результатам решения строим графики ,
,
:
Проводим проверку. Извлекаем из таблицы значения
углов поворота звеньев из строки под номером 3. Механизм строим в масштабе
1:10, определяем положение мгновенных центров скоростей. Строим векторы
скоростей точек A, B, C, M и указываем дугами направления вращения звеньев. По
известным значениям скоростей и расстояниям до мгновенных центров скоростей
определяем значения угловых скоростей звеньев и скорость точки С.
Результаты, полученные с помощью графических
построений, близки к результатам решения задачи на ЭВМ и не отличаются более
чем на 5%.
3.
Динамика механизма с двумя степенями свободы
1. Составить уравнения кинетостатики для
определения управляющих моментов, реализующих заданное программное движение
груза.
. Составить кинематические уравнения,
определяющие изменение во времени угловых скоростей, углов поворота звеньев и
скорости точки С.
. Решить полученные уравнения на ЭВМ на
интервале времени [0, ].
. Построить графики М B , M D ,
,
,
,
,
.
. Для момента времени определить
с помощью графоаналитического метода угловые скорости звеньев, скорость точки С
и сравнить с результатами счета на ЭВМ.
. По данным счета найти мощность каждого
двигателя при t=0,02.
Манипулятор перемещает точечный груз массы m за
время из
точки d в точку е с заданной скоростью V Мx =0, V My =Vsin(kt).
Управляющие двигатели расположены в шарнирах B и D.
Дано: DA=2AB=2R 1 =0,86 м; CP=0,5R 1 =0,215
м; AC=R 3 =0,79 м; BD= R 1 =0,43 =0,75
м; MB=R 2 =0,98 м; =0,31 рад; =2,91
рад; =0,41
рад; τ 3 =0,24
с; V 3 =3,14 м/с; k=13,1 рад/с; m=11 кг; Δt=0,01
с.
Массой элементов конструкции и приводов можно
пренебречь.
Составляем уравнения кинетостатики
для управляющих моментов:
Для составления уравнений кинетостатики система
освобождается от связей. На рисунках изображаются реакции связей, активные силы
(сила G) точки М и внутренние моменты управления М Bz , M Dz .
По принципу Даламбера условно прикладываются к точке М силы инерции: сила
инерции .
Для заданного движения эта сила в проекциях определяется так:
Составляем кинематические уравнения.
Кинематические
уравнения заимствуются из ранее решенных задач и с учетом того, что V Mx =0
и V My =Vsin(kt), запишутся:
Решаем систему на интервале времени с
шагом Δt.
Сведём
полученные данные в таблицу:
По результатам решения строим графики ,
,
,
,
,
,
:
Проводим проверку. Извлекаем из таблицы значения
углов поворота звеньев из строки под номером 3. Механизм строим в масштабе
1:10, определяем положение мгновенных центров скоростей. Строим векторы
скоростей точек A, B, C, M и указываем дугами направления вращения звеньев. По
известным значениям скоростей и расстояниям до мгновенных центров скоростей
определяем значения угловых скоростей звеньев и скорость точки С.
Результаты, полученные с помощью графических
построений, близки к результатам решения задачи на ЭВМ и не отличаются более
чем на 5%.
Вычисление мощности двигателей
управления для t=0,02 c.
Вывод:
кинематический анализ схемы манипулятора с двумя степенями свободы позволил
найти уравнения движения звеньев и величины линейных и угловых скоростей при
заданном движении одной из точек или при управляемом движении манипулятора, а
графоаналитический анализ позволил подтвердить правильность аналитических
расчётов. Силомоментный анализ позволил определить реакции связей звеньев и
моменты управления, а также мощности двигателей управления для выполнения
поставленной задачи, а графоаналитический анализ позволил подтвердить
правильность расчётов.
Похожие работы на - Кинематика и динамика манипулятора с двумя степенями свободы Курсовая работа (т). Другое.
Жанровые Разновидности Функциональных Стилей Языка Реферат
Государственный Надзор Реферат
Врачебно Педагогический Контроль Реферат
Сочинения Слова Друзья
Контрольная работа по теме Облік фінансування грошових коштів, доходів і видатків загального фонду
Контрольная Работа На Тему Перцептивная Функция Общения. Формы Трансакций
Сочинение Описание Внешности Человека Бабушки
Реферат по теме У англичан – «пересмешник трубы», у Телемана партнер кларнета
Ревматоидный Артрит Реферат Заключение
Реферат: Методы социального прогнозирования
Реферат: Внешняя задолженность России и пути ее урегулирования. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат На Тему Урбанизация Как Глобальный Процесс
Историко-богословский анализ христианского учения о природе Святого Духа
Курсовая работа по теме Вобраз неба і зямлі ў паэзіі Эдуарда Акуліна
Дипломная работа по теме Развитие координационных способностей у детей с детским церебральным параличом
Округление Натуральных Чисел Контрольная Работа
Сочинение Миниатюра Как Я Провела Лето
Форма Курсовой
Курсовая работа по теме Государственная Дума РФ и её полномочия
Сочинение Джиуба 2 Страница Где
Реферат: Органы предварительного расследования
Шпаргалка: Шпаргалки по Внешне-экономической деятельности СПбГПУ
Реферат: Музыкальная культура Татарстана