3.1.1. Классификация системы управления пр

Классификация системы управления ПР представлена на рис. 3.2.

В аналоговых системах передаваемая информация по линии связи (электрическому проводу, рычажной системе и т. п.) — это величина сигна­ла, которая может быть любой в некотором допустимом диапазоне и непо­средственно несет информацию о требуемой реакции манипулятора.

В цифровых системах сигнал принимает дискретные значения, напри­мер, при двоичном кодировании, если сигнал меньше 1 В, то считают, что передается 0, если больше 3 В, то — 1. Такие сигналы менее подвержены помехам, проще обрабатываются, сопрягаются с ЭВМ. При двоичном коди­ровании, чтобы захват робота переместился вперед на шесть шагов, необхо­димо передать команду 110.

Такая команда передается последовательно по одному проводу (по­следовательность двух импульсов и паузы), либо параллельно по трем проводам — это последовательный и параллельный способы передачи информации.

По возможностям перемещения рабочего органа различают позицион­ные и контурные системы управления. В позиционных системах точно оп­ределены лишь отдельные крайние точки траектории рабочих органов, вид траектории между этими точками не регламентируется. Точки позициони­рования задаются упорами на рабочих органах манипулятора, либо опреде­ляются системой управления.

Позиционные системы с точками позиционирования, заданными упо­рами, называют цикловыми системами управления. В них работу каждого привода определяют два сигнала 0 и 1. Например, если подан сигнал 0, за­хват идет назад или остается в этом положении, 1 кодирует перемещение вперед.

Для выдачи команд каждому приводу достаточно одного двоичного ка­нала связи. Совокупность всех одновременно выдаваемых управляющих команд называют управляющим словом, его длина определяется числом приводов манипулятора.

Сигнал об окончании процесса обработки команды снимают с конеч­ных выключателей, расположенных рядом с упорами. Эта информация — о состоянии манипулятора (см. рис. 3.1), и она передается по каналу 7. У по­зиционных приводов, не требующих отключения в крайнем положении, обратная связь отсутствует.

Если точки позиционирования задаются не упорами, а системой управ­ления, то между ней и приводом производится работа. На привод подается команда о перемещении, в систему управления с датчика внутренней ин­формации начинает поступать сигнал о величине перемещения, который сравнивается с сигналом, характеризующим заданное перемещение, и при их совпадении выдается сигнал об остановке привода.

В контурных системах перемещение организуется малыми последова­тельными шагами по двум или трем координатам. Для этого необходимо выдавать команду на каждый шаг, число команд велико. Так, при переме­щении в точку с координатами X = 100 мм, К = 50 мм из нулевой точки по прямой линии с шагом 0,1 мм необходимо 1500 команд. Программировать и хранить в памяти каждую такую команду нерационально, поэтому в памяти задают вид перемещения (линейная, круговая, параболическая интерполя­ция) и константы, однозначно характеризующие траекторию.

Это конечная точка при линейной интерполяции, радиус, координаты центра и направление. Все промежуточные команды, определяющие, по какой из координат и в каком направлении делать очередной шаг, формиру­ет интерполятор (функции интерполяции выполняются аппаратно).

ПР на базе микропроцессоров имеют специальные программы интер­поляции, формирующие очередной шаг, исходя из конечной точки и вида траектории. Программные интерполяторы в АЛУ рассчитывают требуемые координаты траектории перемещения на очередном шаге, отклонения от них при шаге по координатам X и Y и дает команду на шаг по той координа-

те, которая обеспечивает наименьшее отклонение от теоретической траек­тории.

По степени гибкости алгоритма управления различают системы управ­ления с жесткими алгоритмами, адаптивными и интеллектуальными. В со­ответствии с этим различают роботы первого, второго и третьего поколений.