ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
116
редукторы, при допущении малой скорости изменения моментов
вращения двигателей может быть представлена в виде
лин
с.к
c
;
,
f
f
T
K U K F
T
K U K M
υ
υ
υ
ω
υ υ
ω ω
Ω
Ω
Ω
+ =
−
⎧⎪
⎨
+ =
−
⎪⎩
(7)
где
,
T T
Ω
υ
–
постоянные времени скорости и угловой скорости соот-
ветственно;
,
K K
Ω
υ
–
коэффициенты передачи по каналу управления
скоростью и угловой скоростью;
,
f
f
K K
Ω
υ
–
коэффициенты передачи
по возмущающему воздействию в соответствующем канале;
c.к
F
–
сила сопротивления качению;
M
c
–
момент сопротивления повороту.
Момент сопротивления
M
c
учитывает неравномерность распре-
деления массы робота на гусеницы и зависимость
M
c
от радиуса по-
ворота робота
R
п
.
Регулятор угловой скорости поворота робота (про-
порционально-интегрирующий – ПИ-регулятор) настраивался на от-
сутствие перерегулирования в переходном процессе при выполнении
роботом поворота.
Численный эксперимент проводился для рассматриваемого макета
робота со следующими расчетными коэффициентами (макет робота вы-
полнен в масштабе 1:6 к мобильному робототехническому комплексу
МРК-РП):
0, 07
c;
T
υ
≈
0,038
K
≈
υ
м (В с) ;
⋅
0,72
K
Ω
≈
1 1
В с
− −
⋅
;
0,13
T
Ω
≈
с (постоянная времени угловой скорости поворота определя-
лась экспериментально по переходной характеристике);
0, 055;
f
K
υ
=
20;
f
K
Ω
=
( )
с
п
0, 023
,
H м.
М
R
μ
=
⋅
Настройки ПИ-регулятора также
были получены экспериментально:
K
п
= 1,8;
K
и
= 14.
Коэффициент самонаведения
K
н
в формуле (6) был выбран по ре-
зультатам имитационного моделирования совместной работы такти-
ческого и исполнительного уровней при скорости линейного пере-
мещения робота 0,125 м/с. Угловая скорость робота была ограничена
диапазоном [–0,5; 0,5] рад/с. Постоянные времени дифференциально-
го измерительного канала температуры
T
Δ
и канала измерения тем-
пературы
T
при моделировании принимались равными 3 с. В ходе
моделирования было установлено, что угол выхода робота к опорной
точке определяется начальным участком траектории наведения, на
котором и происходит стабилизация движения робота относительно
градиента температурного поля (рис. 6). Во всех случаях, как видно
из графиков, обеспечивается решение задачи наведения. Выбирая ко-
эффициент самонаведения
K
н
,
можно обеспечить необходимое каче-
ство процесса наведения.