Реферат: Синтез управляющего автомата модели LEGO транспортной тележки и моделирование ее движения
![](/file/7d5aacc146456be8f3642.jpg)
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Кубанский государственный технологический университет
Кафедра автоматизации технологических процессов
По дисциплине “Автоматизированное управление дискретными процессами” для студентов заочной формы обучения специальности 21.01 — “Автоматика и управление в технических системах” на тему: “Синтез управляющего автомата модели LEGO — “транспортная тележка” и моделирование её движения вдоль трассы”
Аспирантом каф. АПП 06.09.99 /Напылов Р.Н./
студенту гр. ____________ /____________/
Таблица 1.1 – Кодировка управляющих сигналов
1 – поворотный двигатель отрабатывает влево
0 – двигатель влево не отрабатывает
1 – поворотный двигатель отрабатывает вправо
0 – двигатель вправо не отрабатывает
Таблица 1.2 – Кодировка выходных сигналов
1 – левый датчик над светлой точкой трассы
0 – левый датчик над тёмной точкой трассы
1 – правый датчик над светлой точкой трассы
0 – правый датчик над тёмной точкой трассы
Сигналы Y используются в качестве обратной связи управляющего автомата. По изменению этих сигналов возможно судить о текущем положении тележки относительно белой полосы трассы. Сигналы X вырабатываются управляющим автоматом в зависимости от поведения во времени сигналов Y так, что бы обеспечить совпадение траекторий движения тележки и трассы.
1) тягловое усилие постоянное;
2) приведённая сила трения пропорциональна линейной скорости движения тележки;
3) сила трения , подменяющая реакцию в момент, когда (переднее колесо проскальзывает), постоянна и пропорциональна массе тележки;
4) сила трения , подменяющая реакцию в момент, когда (тележку заносит), также постоянна и пропорциональна массе тележки;
5) масса тележки и её момент инерции относительно центра масс связаны зависимостью: , как если бы вся масса тележки была сосредоточена в стержне (рисунок 1.1).
Вывести модель динамики транспортной тележки. Положение центра масс тележки в плоской системе координат задавать вектором положения . Положение точки приложения силы тяги привода задавать вектором .
Таблица
5.1 – Кодировка входного алфавита управляющего автомата
Перечень возможных состояний автомата, отождествлённых с ситуационными событиями транспортной тележки, приводится ниже.
Таблица 5.2 – Перечень состояний управляющего автомата транспортной тележки
Исходное состояние неуправляемого движения;
Поворот вправо (поворотный двигатель непрерывно отрабатывает вправо);
Поворот влево (поворотный двигатель непрерывно отрабатывает влево);
― В исходном состоянии тележка непрерывно движется под действием привода. Ни один из датчиков контраста не находится над белой полосой трассы. Поворотный двигатель остановлен;
― При возникновении белой полосы под левым датчиком контраста включается поворотный двигатель на отработку влево. Привод отключается и далее следует движение по инерции, что уменьшает вероятность заноса тележки;
― Как только левый датчик контраста “сходит” с белой полосы поворотный двигатель останавливается в текущем состоянии, а привод вновь запускается;
― При возникновении белой полосы под правым датчиком — поведение транспортной тележки аналогично;
― Возникновение белой полосы под правым и левым датчиком свидетельствует о том, что тележка движется перпендикулярно трассе. Это сбойная ситуация, при которой следует отключение привода и блокировка управляющего автомата. Нормальный ход работы автомата может быть восстановлен только “сбросом”.
Таблица 5.3 – Таблицы переходов и выходов управляющего автомата
Таблица
5.4 – Таблицы переходов и выходов несократимого автомата
Судя по таблице 5.5, минимизации поддаётся только функция переходов . Минимизируем её методом карт Карно (см. рис. 5.1).
Таблица
5.5 – Таблица истинности комбинационной схемы автомата
Функции выходов в СДНФ по таблице истинности:
Для удобства реализации комбинационной схемы представим рассматриваемые функции в базисе “ИЛИ-НЕ”:
Особенностью полученной схемы является то, что она не содержит элементы памяти и задержки и, соответственно, не является тактируемой. Такой вариант реализации возможен для автоматов с двумя состояниями, одно из которых является абсолютно устойчивым. В нашем случае состояние блокировки есть абсолютно устойчивое состояние. Если комбинационная схема сформируем это состояние, то за счёт обратной связи по линии S запрещается реакция выходов X на изменение входных сигналов Y. Выход из этого устойчивого состояния возможен только принудительным обнулением линии S единичным уровнем на линии “Сброс”. Конфликтных “Состязаний” в рассматриваемом автомате не возникает.
где — угол поворота переднего колеса.
Положительные значения вращающего момента соответствуют повороту тележки влево, отрицательные — вправо.
Для нашего случая важно знать направление действия силы , которое зависит от направлений и величин составляющих рассматриваемой суммы. В свою очередь направления составляющих рассматриваются относительно положения габаритной определяющей, которое характеризуется единичным вектором:
где — вектор, задающий координаты центра масс тележки;
— вектор, задающий координаты точки приложения силы тяги ;
— габаритная определяющая транспортной тележки.
где — единичный вектор, ортогональный вектору ,
Если имеет координаты , то имеет координаты . Тогда вектор , выраженный в базисе Декартовой системы координат, имеет вид:
где — матрица (оператор) поворота вектора на угол .
Теперь, используя выражение (6.2), окончательно найдём, что
где — центростремительное ускорение.
Если траектория движения центра масс задаётся вектором , то
где — вектор скорости центра масс;
— оператор скалярного произведения векторов.
Это физический факт. Вывод его опускаем.
где — момент инерции тележки относительно центра масс.
Зная угловое ускорение можно найти тангенциальное в скалярной форме:
где — векторная скорость изменения ориентации габаритной определяющей.
С другой стороны, — вектор тангенциального ускорения может быть выражен через полное ускорение вектора :
где — вектор полного ускорения изменения ориентации габаритной определяющей;
на основании всех найденных зависимостей путём исключения неизвестных нетрудно получить систему дифференциальных уравнений, являющуюся моделью динамики транспортной тележки в векторной форме. Записать эту систему в одну строчку проблематично, поэтому ограничимся указанием того, что первое дифференциальное уравнение системы строится на основе выражений: (6.3), (6.4), (6.5), (6.9), (6.10), (6.11), (6.13), (6.14), (6.19), а второе на основе: (6.3), (6.5), (6.18). Решением первого уравнения является зависимость траектории центра масс тележки от времени, решением второго — ориентация во времени вектора .
Полученная система не имеет аналитического решения и поэтому должна решаться численно при любой зависимости от времени угла поворота и четырёх начальных условиях типа:
которые показывают, что в нулевой момент времени центр масс тележки находится в начале координат, скорость тележки равна нулю (и поступательная и вращательная), тележка сориентирована вертикально по оси .
Для более детального учёта свойств транспортной тележки в динамики выражения векторов реакций трассы должны быть заменены на выражения с условиями сравнений в соответствии с допущениями, сформулированными в задании контрольной работы.
Название: Синтез управляющего автомата модели LEGO транспортной тележки и моделирование ее движения
Раздел: Рефераты по технологии
Тип: реферат
Добавлен 22:38:14 11 августа 2005 Похожие работы
Просмотров: 207
Комментариев: 16
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Синтез управляющего автомата модели LEGO транспортной тележки и моделирование ее движения
Курсовая работа по теме Характеристика современной социокультурной ситуации
Эссе по теме Этические проблемы насилия и ненасилия
Какова Роль Любви В Жизни Человека Эссе
Контрольная Работа 7 Класс Афанасьева
Реферат по теме Дела об административных правонарушениях
Реферат: Classical Design Elements In Architecture Essay Research
Реферат: Присоединение Башкортостана к Русскому государству. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Факторы выработки силы и выносливости в процессе занятий спортом
Отчет по практике по теме Характеристика деятельности Куйтунского РОИООООИР
Система Курсовой Устойчивости Бмв
Контрольная работа по теме Фальсификация продовольственных товаров. Оценка качества консервов
Реферат: Облік та контроль операцій з векселями в системі управління фінансо
Образец Реферата Рудн
Курсовая Работа На Тему Таможенный Контроль Товаров И Транспортных Средств При Осуществлении Международных Перевозок
Курсовая работа: Денежное обращение Республики Казахстан
Методология Науки Конституционного Права Реферат
Проблема Выбора Жизненного Пути Реферат
Технико Экономическое Обоснование Заключение
Направления Итогового Сочинения 2022 2022 Видео
Контрольная Работа На Тему Государственный Финансовый Контроль
Реферат: Рынок корпоративных облигаций и основные направления повышения его эффективности
Дипломная работа: Информационная культура как качественная характеристика жизнедеятельности человека
Реферат: Переломы лодыжек, повреждения голеностопного сустава