Совершенствование пневматической системы управления платформы Стюарта
- Авторы: Грешняков П.И.1
-
Учреждения:
- Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
- Выпуск: Том 15, № 1 (2016)
- Страницы: 151-162
- Раздел: МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/3030
- DOI: https://doi.org/10.18287/2412-7329-2016-15-1-151-162
- ID: 3030
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Приведены результаты совершенствования системы управления платформы Стюарта введением в регуляторы пневматических приводов закона регулирования второго порядка и преобразования управляющего сигнала для функционирования клапанов в линейной зоне расходной характеристики. Для исследования эффективности предложенных мероприятий использованы методы математического и численного моделирования с использованием программных пакетов MatLab/Simulink и AMESim. Особое внимание уделено исследованию динамических характеристик пневмопривода. Рассчитаны динамические характеристики системы управления пневматическими приводами в составе платформы Стюарта, показывающие эффективность предложенных методов её совершенствования. При использовании пневматического привода в составе платформы Стюарта величина нагрузки на выходном звене может достигать нескольких сотен килограммов, что позволяет использовать её как для динамических испытаний систем, так и для позиционирования объектов, например, подвижных тренажёров.
Об авторах
П. И. Грешняков
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: pavel.ssau@gmail.com
Аспирант кафедры автоматических систем энергетических установок
РоссияСписок литературы
- Grewal K.S., Dixon R., Pearson J. LQG controller design applied to a pneumatic stewart-gough platform // International Journal of Automation and Computing. 2012. V. 9, Iss. 1. P. 45-53. doi: 10.1007/s11633-012-0615-7
- Rapp P., Weickgenannt M., Tarin C., Sawodny O. Valve flow rate identification and robust force control for a pneumatic actuator used in a flight simulator // Proceedings of the American Control Conference. 2012. P. 1806-1813. doi: 10.1109/acc.2012.6314702
- Andrievsky B., Kazunin D.V., Kostygova D.M., Kuznetsov N.V., Leonov G.A., Lobanov P., Volkov A.A. Control of pneumatically actuated 6-DOF Stewart platform for driving simulator // 19th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, MMAR 2014. 2014. P. 663-668. doi: 10.1109/mmar.2014.6957433
- Lee H.K., Choi G.S., Choi G.H. A study on tracking position control of pneumatic actuators // Mechatronics. 2002. V. 12, Iss. 6. P. 813-831. doi: 10.1016/s0957-4158(01)00024-1
- Shen X., Zhang J., Barth E.J., Goldfarb M. Nonlinear model-based control of pulse width modulated pneumatic servo systems // Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control. 2006. V. 128, Iss. 3. P. 663-669. doi: 10.1115/1.2232689
- Girin A., Plestan F., Brun X., Glumineau A. High-order sliding-mode controllers of an electropneumatic actuator: application to an aeronautic benchmark // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2009. V. 17, Iss. 3. P. 663-645. doi: 10.1109/tcst.2008.2002950
- Xing K., Huang J., Wang Y., Wu J., Xu Q., He J. Tracking control of pneumatic artificial muscle actuators based on sliding mode and non-linear disturbance observer // IET Control Theory and Applications. 2010. V. 4, Iss. 10. P. 2058-2070. doi: 10.1049/iet-cta.2009.0555
- Rosas-Flores J.A., Flores-Campos J.A., Corona-Ramirez L.G. Optimal linearization of the dynamic behavior of an on/off actuated single pneumatic cylinder // Proceedings of 5th international conference on electrical engineering, computing science and automatic control (CCE 2008). 2008. P. 380-385. doi: 10.1109/iceee.2008.4723441
- Le M., Pham M., Tavakoli M., Moreau R. Sliding mode control of a pneumatic haptic teleoperation system with on/off solenoid valves // IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2011. P. 874-879. doi: 10.1109/icra.2011.5979610
- Nguyen T., Leavitt J., Jabbari F., Bobrow J.E. Accurate sliding-mode control of pneumatic systems using low-cost solenoid valves // IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2007. V. 12, Iss. 2. P. 216-219. doi: 10.1109/tmech.2007.892821
- Fok S.C., Ong E.K. Position control and repeatability of a pneumatic rodless cylinder system for continuous positioning // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 1999. V. 15, Iss. 5. P. 365-371. doi: 10.1016/s0736-5845(99)00027-7
- Ning S., Bone G.M. High steady-state accuracy pneumatic servo positioning system with PVA/PV control and friction compensation // Proceedings 2002 IEEE International
- Conference on Robotics and Automation. 2002. V. 3. P. 2824-2829. doi: 10.1109/robot.2002.1013660
- Greshniakov P., Gimadiev A., Ilyukhin V. Analysis of Stewart platform dynamic characteristics with pneumatic actuating elements // 22nd International Congress on Sound and Vibration. 2015.
- http://iiav.org/archives_icsv_last/2015_icsv22/content/papers/papers/full_paper_366_20150401153839979.pdf
- Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: учеб. для вузов. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 319 с.
- Belforte G., Mauro S., Mattiazzo G. A method for increasing the dynamic performance of pneumatic servosystems with digital valves // Mechatronics. 2004. V. 14, Iss. 10. P. 1105-1120. doi: 10.1016/j.mechatronics.2004.06.006
- Репин А.И., Сабанин В.Р., Смирнов Н.И. Алгоритм оптимальной настройки реальных ПИД регуляторов на заданный запас устойчивости // Автоматизация и IT в энергетике. 2010. № 4 (9). С. 7-12.
- Ziegler J.G. Optimum Settings for Automatic Controllers // Transactions of the ASME. 1942. V. 64. P. 759-768.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)