Реферат: Синтез управляющего автомата модели LEGO транспортной тележки и моделирование ее движения

⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 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