Электромеханические силокомпенсирующие системы подъёмно-транспортных манипуляторов

Abstract

Рассмотрены подъёмно-транспортные устройства, при работе которых требуется осуществлять перемещение и позиционирование объектов с помощью незначительных усилий рук человека, прикладываемых непосредственно к перемещаемому объекту. Проанализированы применяемые способы реализации их конструкции и технические характеристики, на основе которых сформулированы требования к электромеханической системе рассматриваемых подъёмно-транспортных манипуляторов. С учётом недостатков существующих систем управления предложен новый подход при построении систем управления электроприводов подъёмно-транспортных манипуляторов. С помощью методов оптимального управления, основанных на вариационном исчислении, с учётом реальных ограничений управляющего воздействия и энергетических возможностей электропривода выполнен синтез оптимального регулятора усилия в электромеханической системе с обратной связью по ускорению электродвигателя. С использованием методов математического моделирования применительно к манипулятору МП-100 выполнены исследования, подтверждающие преимущества предлагаемой структуры системы управления подъёмно-транспортными манипуляторами, которая позволит повысить качество функционирования манипулятора. The paper deals with hoist transport systems which require human contact with the movable object during their operation. The manipulator structures and their specifications are analyzed. The requirements to the electromechanical system of lifting-transport manipulators are articulated. Given the limitations of the existing control systems, a new approach is proposed to building electric drive control systems of lifting-transport manipulators. Using the methods of optimal control, the synthesis of optimal force control in the electromechanical system with electric drive acceleration feedback was performed. Using the mathematical model approach, manipulator MP-10-based studies were performed which confirmed the advantages of the proposed structure of the lifting-transport manipulator control system; this structure will allow improving the performance of MP-100 manipulator.