Определение воздействий на объект управления.

Рисунок 14 – Обобщенная схема управления манипулятором.

По обобщенной схеме (рис. 14) видно, что на двигатель компрессора подается напряжение U, насос создает давление и воздух подается в ресивер из которого воздух поступает в пневмораспределитель который в свою очередь является устройством управления пневмоцилиндром.

Теперь необходимо рассмотреть цикл работы данного манипулятора, для этого создадим алгоритм движения манипулятора. Будем считать, что давление в ресивере соответствует давлению нагнетания, установка собрана и готова к работе.

Рисунок 15 – Алгоритм работы манипулятора.

Как видно из алгоритма (рис.15) движение манипулятора не связаны, то есть в начале происходит подъем на заданную высоту (400мм) и тем самым рабочий орган прибора для измерения вязкости – вискозиметр не заденет форму в которую заливается ячеисто-бетонная смесь. После того как прибор достигнет нужной высоты она фиксируется за счет пневмораспределителя и вступает в работу нижний пневмоцилиндр который осуществляет поворот на заданный угол (90°), затем рабочий орган прибора опуститься в форму за счет подъемного пневмоцилиндра и произведет измерение вязкости смеси. После того, как информация о вязкости смеси поступит на пульт управления к оператору, который в свою очередь сможет скорректировать дозирование компонентов для следующего замеса, манипулятор произведет подъем прибора на заданную высоту и поворот на заданный угол и опустит наш вискозиметр в бак с водой для промывки рабочего органа. В этом баке будет располагаться начальная точка из которой начинается движение. После всех вышеописанных операций измерений и промывки рабочего органа, манипулятор может применяться повторно.

В работе манипулятора участвуют две степени подвижности.

1-ая степень подвижности. Подъем и опускание вискозиметра в форму с ячеисто-бетонной смесью. Выходной координатой будет – высота .

2-ая степень подвижности. Поворот конструкции на угол в 90° для промывки рабочего органа вискозиметра. Выходной координатой будет – угол поворота .

Управляющим воздействием на объект управления как в первой так и во второй степени подвижности будет являться давление воздуха .

Возмущающим воздействием на объект управления для первой и второй степени подвижности будет масса , но для 1ой степени будет масса балки с прибором, а для 2ой масса всей конструкции в целом, то есть балка с прибором и подъемный пневмоцилиндр на поворотной платформе, так же необходимо отметить что вторая степень подвижности совершает вращательное движение, поэтому необходимо учесть момент инерции конструкции.

Рассмотрев функциональную схему работы (Рис.14) и алгоритм работы (Рис. 15), выяснив выходные координаты, воздействия на объект управления, перейдем к разработке математической модели манипулятора, но для начала примем необходимые допущения для нее и составим расчетную схему.