XÂY DỰNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN
4.1 Phân tích động học thuận của hệ thống
1-Vùng làm việc của bộ phận công tác
2-Bộ phận công tác
3-Pulley truyền động
4-Đai răng
5-Pulley chuyển hướng
6-Con trượt
7-Thanh trượt
8-Động cơ
Hình 4.1: Sơ đồ động học của bàn máy 2D
Chọn chiều dương góc quay động cơ và hệ tọa độ OXY như hình 4.1. Dựa vào sơ đồ nguyên lý, xét một số trường hợp cơ bản của góc quay Δα, Δβ của 2 động cơ
Xét sự phụ thuộc tọa độ trục Y của cơ cấu chấp hành theo góc quay của 2 động cơ
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ XÂY DỰNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN
Khi động cơ 1 quay góc Δα tổng chiều dài AB + BC + CD thay đổi một lượng (R Δα) hay
(Với R là bán kính pulley gắn với động cơ )
mà chiều dài BC không đổi nên:
Do tính chất đối xứng của cơ cấu nên mỗi đoạn sẽ AB, CD sẽ thay đổi lượng bằng nhau
Hay độ biến thiên tọa độ theo trục Y của cơ cấu chấp hành phụ thuộc vào động cơ 1 là:
• Trường hợp 2: Δα = 0 và Δβ ≠ 0
Cũng lý giải tương tự như trường hợp trên, lưu ý là độ biến thiên ΔY và Δβ ngược dấu nên phương trình thể hiện mối quan hệ giữa sự biến thiên tọa độ theo trục Y của cơ cấu chấp hành và góc quay động cơ 2 là:
Kết hợp phương trình (4.1) và (4.2) suy ra:
Xét sự phụ thuộc tọa độ trục X của cơ cấu chấp hành theo góc quay của 2 động cơ:
• Trường hợp 3: Δα ≠ 0 và Δβ = 0
Khi động cơ 1 quay góc Δα tổng chiều dài AB+ BC+ CD thay đổi một lượng R.Δα tức là
mà
Và theo suy luận ở trường hợp 1
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ XÂY DỰNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN
• Trường hợp 4: Δα = 0 và Δβ ≠ 0
Tương tự như trường hợp trên, lưu ý độ biến thiên ΔEC và Δβ ngược dấu nên
Mà ΔX và ΔEC ngược dấu nên độ biến thiên tọa độ của cơ cấu chấp hành theo trục X phụ thuộc vào động cơ 2 là:
Kết hợp phương trình (4.4) và (4.5) suy ra:
Từ phương trình (4.3) và (4.6) suy ra phương trình động học thuận của hệ thống bàn máy 2D