А.В.ТИМОФЕЕВ - Адаптивные роботехнические комплексы
ции поднимает цифровые системы программного управления на качественно новый, высший уровень, свойственный только человеку с присущими ему адаптационными возможностями.
Для формализованного описания методов программного и адаптивного управления введем в рассмотрение обобщенную динамическую модель РТК- Эта модель включает систему уравнений динамики, описывающих управляемые движения роботов и оборудования, входящего в состав РТК, а также систему конструкционных ограничений и внешний условий. В общем случае систему уравнений динамики РТК можно записать в виде векторного дифференциального уравнения
х = Р (х, и, & + п, t £ Ц0, /г], (3.1)
где х = х (0 — /г-мерный вектор состояний РТК; «=«(*) — /п-мерный вектор управлений, подаваемых на приводы РТК; Е = 1 (0 — р-мерный вектор параметров исполнительных механизмов и приводов; я = я (?) — /г-мерный вектор внешних возмущений; / — текущее время; Р — заданная п-мерная вектор-функция, зависящая от конструкционных особенностей РТК-Переменные х, и, л и параметры Е имеют смысл реальных физических переменных и параметров, описывающих функционирование РТК- Так, например, в случае электромеханических РТК в число компонент вектора состояний х входят управляемые координаты исполнительных механизмов, токи в обмотках якорей приводов, а также их первые производные по времени; в число компонент вектора управлений — управляющие напряжения и, вырабатываемые системой управления РТК и подаваемые в цепи якорей приводов; в число компонент вектора параметров | — массо-инерционные характеристики звеньев исполнительных механизмов, заготовок, коэффициенты трения и упругости в редукторах, параметры двигателей.
Система дифференциальных уравнений (3.1) представляет собой аналитическую запись основных физических закономерностей, которым подчиняются управляемые движения роботов и технологического оборудования, образующих РТК- Чтобы принять систему уравнений (3.1) за обобщенную динамическую модель РТК, нужно охарактеризовать область определения функции Т*1 и конкретизировать класс постоянно действующих внешних возмущений я. Областью определения функции Р, задающей структуру и свойства уравнений динамики (3.1), является совокупность возможных значений переменных х и и и параметров Е- Границы этой области определены конструкционными ограничениями вида при всех / £ Ц0, *г];
*(0 6С.; "(0№ 6(06<г6, (3.2)-(3.4)
где (2Х, Qu, ф5 — заданные множества в пространстве состояний, управлений и параметров соответственно.
59
