Введение к работе
Актуальность. Транспортная система является одним из важных элементов гибких автоматизированных производств (ГАП). Она развивалась в направлении расширения функциональных возможностей (транспортирование не только обрабатываемых деталей, но и режущего инструмента, оснастки, стружки), удобства обслуживания и повышения производственной гибкости.
Среди различных транспортных средств для ГАП (рельсовый транспорт, конвейеры, подвесной транспорт и др.) наиболее соотвествуют современным концепциям построения ГАП и нашли наибольшее применение в мировой практике напольные автономные транспортные роботы. Основные преимущества их использования в ГАП связаны прежде всего с простотой создания но8ьх транспортных путей. Это позволяет быстро реагировать на все изменения в структуре гибкого производства: перепланировка размещения оборудования в цехе, введение межцехового транспорта, изменение числа транспортных роботов на данном участке в зависимости от изменения количества и направления перемещения заготовок и т.д.
Широкий круг задач транспортной системы ГАП диктует необходимость создания различных типов подвижных роботов (например, роботов для перевозки палет с деталями, подвижных роботов со штабеперами, транспортно-манипуляционных роботов и т.д}
Транспортные роботы используются на производстве уже достаточно долгое время. Однако теоретические работы, посвященные их разработке, появились позже, в основном, во второй половине 80-х и в начале 90-х годов. Первые промышленные ТР разрабатывались эмпирическим путем и качество их работы не всегда было
удовлетворительным. Кроме того, разработка новых моделей ТР требовало длительного времени.
До настоящего времени вопросы проектирования промышленных ТР разработаны недостаточно. Поэтому рассматриваемая в диссертации проблема построения моделей и алгоритмов управления и разработки на их основе пакета прикладных программ для автоматизированного проектирования ТР является актуальной.
Цель работы - разработка принципов и алгоритмов для автоматизированного проектирования систем управления напольных ТР, используемых в ГАП. В соответствии с этой целью были рассмотрены и решены следующие задачи:
- разработка уточненной динамической модели управляемого
движения напольного ТР;
- синтез оптимальных и адаптивных алгоритмов управления в режиме
заданного движения и остановки.
Методы исследования основываются на аппарате теоретической механики, теории автоматического управления, теории оптимальных и адаптивных систем, а также на имитационном моделировании.
Научная новизна. Разработана методика синтеза оптимального по степени устойчивости алгоритма управления ТР. Предложены методы оценки неизвестного параметра, на основе которого могут быть получены алгоритмы адаптивного управления ТР.
На основе полученных в диссертации уточненных динамических моделей и методики синтеза алгоритмов управления разработан пакет прикладных программ для автоматизированного проектирования ТР.
Практическая ценность. Разработанные модели и алгоритмы управления, а также пакет прикладных программ могут быть использованы для исследования существующих ТР с целью
совершенствования их систем управления и проектирования новых напольных транспортных средств рассматриваемого типа.
Предложенная в диссертации методика синтеза алгоритмов оптимального и адаптивного управления может быть использована при разработке систем управления не только для транспортных роботов, но и для широкого класса других промышленных обьектов.
Реализация и внедрение результатов Результаты диссертационной работы реализованы при разработке транспортного робота для учебного центра по ГАП, который создан при кааедре "Проблемы управления" Московского института радиотехники, электроники и автоматики (ПГИРЭА) (технического университета). Кроме того, они использовались в учебном процессе при разработке лабораторных практикумов по курсам "Теория автоматичекого управления" и "Системы управления роботов и манипуляторов".
Аппробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях ПГИРЭА (I 993, 1994) и Российской научно-технической конференции "Интерактивные системы" (Ульяновск, сентябрь, 1993).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы три работы.
Структура и обьем диссертации. Диссертация состоит из четырех глав, заключения, списка литературы из 93 наименований. Общий обьем текста- 123 страниц, рисунков - g , таблиц- is.
Похожие диссертации на Модели и алгоритмы управления транспортным роботом
