Введение
1. Анализ современного состояния вопроса, постановка задач исследования и методов их решения 13
1.1. Анализ способов и средств управления технологическим оборудованием и роботами с пневмоприводом 13
1.2. Актуальность и концепция построения электропневматических модулей управления технологическим оборудованием и роботами с пневмоприводом 24
1.3. Задачи исследования и научно-методические аспекты их решения . 29
1.4. Выводы 32
2. Динамические модели электропневматических модулей систем управления технологическим оборудованием и роботами с пневмоприводом . 34
2.1. Общие положения моделирования систем управления технологическим оборудованием и роботами с пневмоприводом . 34
2.1.1 Уравнения движения поршня пневмоцилиндра . 36
2.1.2 Уравнения давления воздушных камер цилиндра привода . 37
2.1.3 Уравнение массового расхода воздуха системы 41
2.1.4 Изменение эффективней площади пневмораспределителя при перемещении золотника . 43
2.2. Электропневматический модуль с пневмораспределителем 45
2.2.1 Пневмораспределитель тип 5/3 47
2.2.2 Динамика золотника для пневмораспределителей . 49
2.2.3 Электрическое управление пневмораспределителем 50
2.3. Электропневматический модуль с пневмоклапанами 51
2.3.1 Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) . 52
2.3.2 Электромагнитный (соленоидный) клапан 54
2.4. Моделирование электропневматического модуля 58
2.5. Выводы 60
3. Методы построения адаптивных электропневматических модулей мехатронных систем управления манипуляционными исполнительными механизмами технологического оборудования и роботов 62
3.1. Методы управления технологическим оборудованием и роботами с пневмоприводом 62
3.2. Алгоритм позиционирования исполнительных механизмов технологического оборудования и роботов с пневмоприводом . 69
3.3. Математическое моделирование динамики системы управления движением манипулятора роботов и технологического оборудования с ПИД и ПД регуляторами . 71
3.4. Математическое моделирование динамики системы управления движением манипулятора роботов и технологического оборудования с нечеткими ПИД и ПД регуляторами 81
3.5. Планирование траектории движения манипулятора технологического оборудования и роботов с пневмоприводом 114
3.6. Выводы 120
4. Экспериментальные исследования адаптивной системы управления манипуляционным роботом с пневмоприводом 121
4.1. Физическая модель системы управления движением манипулятора с пневмоприводом 121
4.2. Экспериментальные исследования электропневматической системы 122
4.3. Аппаратно-программная реализация системы управления с адаптивным электропневматическим модулем 131
4.4. Выводы 138
Заключение . 140
Литература 142
Приложения 156
Приложение 1. Характеристика компонентов аппаратуры электропневматического стенда . 156
Приложение 2. Программа моделирования электропневматического модуля с использованием параметров робота МП-9С с пневмоприводом 168
Приложение 3. Программа расчета траектории манипулятора методом полиномиальной интерполяции с полиномом пятой степени . 171
Приложение 4. Расчет стоимости адаптивных электропневматических модулей с пневмораспределителем и пневмоклапанами 172
Приложение 5. Акты внедрения результатов диссертации . 173
