Nâng cao chất lượng điều khiển cho robot Scara, chương 12 pptx

Chương 12: Kết quả mô phỏng hệ thống trên Matlab-Simulink 4.4.1. Thông số của robot và quỹ đạo chuyển động Các thông số danh định của robot được sử dụng để thiết kế, tính toán và mô phỏng như sau: Bảng 4.1: Các thông số của tay máy. Tham số Khâu l (m) l g (m) m (kg) J (kg.m 2 ) Khâu 1 0.25 0.25 4 0.021 Khâu 2 0.15 0.15 1.5 0.0034 Khâu 4 0 0 0.6 0.001 Robot được thiết kế chuyển động theo một quỹ đạo ban đầu có tọa độ (x 0 , y 0 ) đến vị trí cuối (x c , y c ) trong thời gian chuyển động t d với t a là thời gian gia tốc (hoặc giảm tốc). Tải định mức: m t = 2(kg ) và mômen quán tính của tải J t = 0.0004 (kg.m 2 ). Đáp ứng nhanh: t d = 1.2(s), t a = 0.15(s). Đáp ứng chậm: t d = 4(s), t a = 0.5(s). Bảng 4.2: Các tham số đặt. x 0 (m) 0 x c (m) 0.25 y 0 (m) 0.3 y c (m) 0 4.4.2. Đặc tính của hệ thống khi robot làm việc với tải khác nhau Trong phần này dùng bộ tham số [K P , K I , K D ] của bộ điều khiển PID trong Matlab- Simulink là: Khớp 1: PID1 = [100, 0, 15] Khớp 2: PID2 = [95, 0, 14] Kh ớp 4: PID4 = [90, 0, 12] a. Khảo sát hệ thống trong trường hợp thời gian đặt t d nhỏ, đáp ứng nhanh ( t d = 1.2(s), t a = 0.15(s))  Đặc tính của hệ thống khi làm việc không tải: 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 Time (s) Goc quay cac khop (rad) Quy dao dat quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 Hình 4.12: Quỹ đạo đặt các khớp khi làm việc không tải. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 Time (s) Goc quay cac khop (rad) Quy dao thuc quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 Hình 4.13: Quỹ đạo thực các khớp khi làm việc không tải. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -0.02 -0.015 -0.01 -0.005 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 Time (s) Sai so cac khop (rad) Sai so goc quay sai so khop 1 sai so khop 2 sai so khop 4 Hình 4.14: Sai số về góc quay các khớp khi làm việc không tải. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 Time (s) Van toc cac khop (rad/s) Van toc goc dat van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 Hình 4.15: Vận tốc góc đặt các khớp khi làm việc không tải. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 Time (s) Van toc cac khop (rad/s) Van toc goc thuc van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 Hình 4.16: Vận tốc góc thực các khớp khi làm việc không tải. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 Time (s) Sai so cac khop (rad/s) Sai so van toc goc sai so khop 1 sai so khop 2 sai so khop 4 Hình 4.17: Sai số về vận tốc góc các khớp khi làm việc không tải.  Đặc tính của hệ thống khi làm việc với 1/2 tải định mức: 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 Time (s) Goc quay cac khop (rad) Quy dao dat quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 Hình 4.18: Quỹ đạo đặt các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 Time (s) Goc quay cac khop (rad) Quy dao thuc quy dao khop 1 quy dao khop 2 quy dao khop 4 Hình 4.19: Quỹ đạo thực các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 Time(s) Sai so cac khop (rad) Sai so goc quay sai so khop 1 sai so khop 2 sai so khop 4 Hình 4.20: Sai số về góc quay các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 Time (s) Van toc cac khop (rad/s) Van toc goc dat van toc khop 1 van toc khop 2 van toc khop 4 Hình 4.21: Vận tốc góc đặt các khớp khi làm việc với 1/2 tải định mức. . Chương 12: Kết quả mô phỏng hệ thống trên Matlab-Simulink 4.4.1. Thông số của robot và quỹ đạo chuyển động Các thông số danh định của robot được sử dụng để thiết. 0.3 y c (m) 0 4.4.2. Đặc tính của hệ thống khi robot làm việc với tải khác nhau Trong phần này dùng bộ tham số [K P , K I , K D ] của bộ điều khiển PID trong Matlab- Simulink là: Khớp 1: PID1. m (kg) J (kg.m 2 ) Khâu 1 0.25 0.25 4 0.021 Khâu 2 0.15 0.15 1.5 0.0034 Khâu 4 0 0 0.6 0.001 Robot được thiết kế chuyển động theo một quỹ đạo ban đầu có tọa độ (x 0 , y 0 ) đến vị trí cuối