CC BY
16Технология и ме%атронщ& в машиностроении
Заключение. Предложен методологический базис для решения задач динамики технических объектов, в структуре которых имеются рычажные связи и механизмы, что создает возможности поиска и разработки новых способов и средств оценки, контроля и управления динамическим состоянием объектов машиностроения.
Разработан обобщенный подход в задачах динамики и метод построения и оценки свойств математических моделей различных механических колебательных систем, отражающих специфику работы механических систем с учетом геометрических особенностей расположения элементов и многообразных форм их взаимодействия с учетом рычажных связей.
Библиографические ссылки
1. Елисеев С. В., Артюнин А. И. Прикладная теория колебаний в задачах динамики линейных механических систем. Новосибирск : Наука, 2016. 459 с.
2. Белокобыльский С. В., Елисеев С. В., Ситов И. С. Динамика механических систем. Рычажные и инерционно-упругие связи. СПб. : Политехника, 2013. 319 с.
3. О связях между координатами движения в механических колебательных системах с рычажными устройствами / С. В. Белокобыльский, С. В. Елисеев,
B. Б. Кашуба и др. // Системы. Методы. Технологии. 2015. № 2 (26). С. 7-13.
4. Хоменко А. П., Елисеев С. В., Каимов Е. В. Виртуальный рычажный механизм: динамическое гашение колебаний как форма проявления рычажных связей // Известия Транссиба. 2014. № 4 (20). С. 61-71.
5. Пат. 136112 Российская Федерация, МПК F16F 15/04. Устройство для гашения колебаний / Елисеев
C. В., Артюнин А. И., Хоменко А. П., Каимов Е. В., Елисеев А. В. № 2013135078/11 ; заявл. 25.07.2013 ; опубл. 27.12.2013, Бюл. № 36.
6. Пат. 142137 Российская Федерация, МПК F16F 15/02. Устройство для регулирования упругодиссипа-тивных свойств виброзащитной системы / С. В. Елисеев, А. И. Артюнин, Е. В. Каимов, А. В. Елисеев. № 2014100299/11 ; заявл. 09.01.2014 ; опубл. 20.06.2014, Бюл. 17.
7. Пат. 150331 Российская Федерация, МПК F16F 15/04. Устройство для гашения колебаний / А. П. Хоменко, С. В. Елисеев, А. И. Артюнин, Е. В. Каимов, А. В. Елисеев. № 2014138832/11 ; заявл. 25.09.2014 ; опубл. 10.02.2015, Бюл. № 4.
References
1. Eliseev S. V., Artyunin A. I. Prikladnaya teoriya kolebaniy v zadachakh dinamiki linefny'kh mehanicheskikh sistem. [Applied theory of oscillations in problems of linear dynamics of mechanical systems]. Novosibirsk : Nauka publ., 2016. 459 p.
2. Belokobil'skiy S. V., Eliseev S. V., Sitov I. S. Dinamika mehanicheskikh sistem. Ry'chazhnye" i inertsionno-uprugie sviazi. [Dynamics of mechanical systems. Lever and inertial elastic tien]. Sankt-Petersburg, Politekhnika publ., 2013. 319 p.
3. Belokobil'skiy S. V., Eliseev S. V., Kashuba V. B., Nguyen D. Kh., Tsygan V. V. [On the ties among the coordinates of the movement in the mechanical oscillatory systems with lever mechanisms]. Sistemy. Metody. Tekhnologii. 2015. № 3 (27). P. 7-13.
4. Khomenko A. P., Eliseev S. V., Kaimov E. V. Virtyal'niy richazhniy mekhanizm: dinamicheskoe gashenie kolebaniy kak forma proyavleniya richazhnikh svyazey [Virtual lever mechanism: dynamic vibration damping as a form of lever ties]. Izvestiya Transsiba. 2014. № 4 (20). P. 61-71.
5. Eliseev S. V., Artyunin A. I., Khomenko A. P., Kaimov E. V., Eliseev A. V. Ustroistvo dlya gasheniya kolebaniy [A device for damping vibrations]. Patent RF. № 136112. 2013.
6. Eliseev S. V., Artyunin A. I., Kaimov E. V., Eliseev A. V. Ustroistvo dlya regulirovaniya uprugodissipativnikh svoistv vibrozaschitnoy sistemy [A device for controlling the elastic-dissipative properties of the vibroprotective system]. Patent RF. № 142137. 2014.
7. Khomenko A. P., Eliseev S. V., Artyunin A. I., Kaimov E. V., Eliseev A. V. Ustroistvo dlya gasheniya kolebaniy [A device for damping vibrations]. Patent RF. № 150331. 2015.
© Каимов Е. В., Кинаш H. Ж., Миронов А. С., 2016
УДК 681.313
УПРАВЛЕНИЕ ШАГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ МАНИПУЛЯТОРА В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
А. В. Киященко
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: 689eam24rus@mail.ru
Управление в режиме реального времени - задача высокоточного управления движением на основе аппаратных средств NI CompactRIO и программируемых ПЛИС. Описаны основные задачи режима реального времени и схема управления движением.
Ключевые слова: NI CompactRIO, ПЛИС, режим реального времени.
<Тешетневс^ие чтения. 2016
STEPPER MOTOR CONTROL MANIPULATOR IN REAL TIME
A. V. Kiyashchenko
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: 689eam24rus@mail.ru
Real-time management is a challenge for NI CompactRIO programmable FPGA and high-precision motion control based on hardware. The author describes the main tasks of the real-time mode and motion control scheme.
Keywords: NI CompactRIO, FPGA, real-time.
Управление шаговыми двигателями в режиме реального времени является актуальной, многофункциональной и востребованной во многих промышленных проектах задачей [1-5].
В качестве системы управления взята комбинация процессора CompactRЮ реального времени и программируемых FPGA (программные логические интегральные схемы), что позволяет создать систему, использующую сильные стороны каждой из платформ. Гибкость и автономность платформы позволяет охватить широкий круг задач, от сбора и хранения данных и сложных алгоритмов анализа до высокоскоростного управления в масштабе наносекунд. Ключевой особенностью режима реального времени является быстродействие - время, необходимое на выполнение действия после возникновения события, и в различных управляющих приложениях к нему предъявляются различные требования, от микросекунд до минут. Для большинства промышленных приложений время реагирования должно быть в диапазоне от миллисекунд до секунд. Требуемое время реагирования является важным критерием управляющего приложения, потому что оно определяет быстродействие контура регулирования и влияет на ввод-вывод, процессор и программные решения. CompactRЮ программируется при помощи среды разработки приложений LabVIEW (см. рисунок).
При создании экспериментальной установки предполагается использовать шаговые двигатели для перемещения звеньев манипулятора.
Поэтому стоит задача спроектировать систему управления манипулятором в режиме реального времени на базе шаговых двигателей.
На основе данной работы могут быть созданы встраиваемые системы для таких задач, как бортовой сбор данных, шумовое и дистанционное управление манипуляторами и различным технологическим оборудованием.
Библиографические ссылки
1. Юревич Е. И. Управление роботами и робото-техническими системами. М. : Санкт-Петербург, 2000. 170 с.
2. National Instruments [Электронный ресурс]. URL: http://www.ni.com/fpga-hardware/ (дата обращения 25.08.2016).
3. Пат.2579814 Российская Федерация, МПК51 G01R 31/28. Интегральная схема с программируемым логическим анализатором / Бэйли Д. Р., Кэйс К. У., Шарп Д. П. № 2013105340/28; заявл. 08.09.2011; опубл. 10.04.2016, Бюл. № 10. 34 с.
4. Фролов К. В., Воробьев Е. И. Механика промышленных роботов. Т. 3. Основы конструирования. М. : Высшая школа, 1989.
5. Емельянов А. В., Шилин А. Н. Шаговые двигатели : учеб. пособие. М. : РПК «Политехник» ; Волгоград, 2005. 48 с.
References
1. EI Yurevich Control robots and robotic systems. M. : Publishing House of St. Petersburg, 2000. 170 p.
2. National Instruments [electronic resource]. URL: http://www.ni.com/fpga-hardware/ (reference date 25/08/2016).
3. Pat. 2579814 Russian Federation, MPK51 G01R 31/28. Integrated circuit with a programmable logic analyzer / Bailey D. R., Cayce K. U., Sharpe D. P. № 2013105340 / 28; appl. 08.09.2011; publ. 10.4.2016. Bull. № 10. 34 c.
4. Frolov K. V., Vorobiev E. I. Mechanics of industrial robots in three books. Volume 3 - Design Basics M: "High School". 1989.
5. Emelyanov A. V., Shilin A. N. Stepper motors: proc. manual/. M. : RPK Politekhnik Volgograd, 2005. 48 р.
© Киященко А. В., 2016
Функциональная схема управления движением
