Моделирование динамики электромеханической части привода системы управления с волновым зубчатым редуктором

Исследованы динамические процессы в электромеханической части привода системы управления с волновым зубчатым редуктором. Рассмотрена динамическая модель привода, включающая в себя двигатель постоянного тока, волновой зубчатый редуктор с дисковым генератором волн и инерционную нагрузку. Динамические параметры волнового редуктора - коэффициенты крутильной жесткости и демпфирования определены в результате эксперимента по средним значениям. Система дифференциальных уравнений, описывающая движение привода, решена на компьютере для заданной частоты. Моделирование движения привода проведено для диапазона частот от 20 до 210 Гц. По результатам моделирования построены амплитудная и фазовая частотные характеристики привода. Проведено сравнение результатов моделирования с экспериментальными исследованиями, которое показало, что модель позволяет оценивать собственную частоту привода с погрешностью менее 10%.

Литература

[1] Taghirad H.D., Belanger P.R., Helmy A. An Experimental Study on Harmonic Drives. Technical Report Submitted to International Submarine Engineering Ltd., Port Coquitlam BC, V3C, 2M8. Center for Intelligent Machines. McGill University, 3480, University St., Montreal, PQ, H3A, 2A7, March 1, 1996. Р. 37.

[2] Tuttle T.D. Understanding and Modeling the Behavior of a Harmonic Drive Gear Transmission the degree of Master of Science in Mechanical Engineering. Artificial Intelligence Laboratory, 545 Technology Square Cambridge, Massachusetts. 1992. Р. 322.

[3] Dhaouadi R., Ghorbel F.H., Gandhi P.S. A New Dynamic Model of Hysteresis in Harmonic Drives. IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol. 50. No. 6, December 2003. Р. 1165.

[4] Taghirad H.D., Belanger P.R. An experimental study on modelling and identification of harmonic drive systems. 35th IEEE Conference on Decisionand Control, 1996.

[5] Клеников С.С. Основные сведения и краткий обзор работ по волновым зубчатым передачам, опубликованных в период с 1962 по 1982г. // Сообщения I-III. М.: Завод ВТУЗ при ЗИЛе, 1984.

[6] Крашенинников В.И. Двухволновые зубчатые передачи с дисковыми волнообразователями для систем автоматического управления. Дисс. ... канд. техн. наук. Жуковский, Моск. обл., 1990. 191 с.

[7] Тарабарин В.Б., Артамонов П.И., Люляев В.М. Экспериментальное исследование привода с волновой зубчатой передачей // Труды МВТУ № 227 "Теория механизмов". 1976. Вып. 7.

[8] Истомин С.Н., Шувалов С.А., Попов П.К. Кинематическая точность приборных волновых передач. М.: Машиностроение, 1987. 159 с.

[9] Hidaka Teruaki, Sasahara Masakatsu, Tanioka Yoshihiro; Okada Kouji. Torsional vibration in the robot due to wave gears. Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Series C. 1986. Vol. 52. No. 480. Р. 2207-2212.

[10] Люминарский И.Е. Собственная кинематическая погрешность волновой зубчатой передачи // Машиностроение и инженерное образование. 2008. Вып. 2.

[11] Кенно Т., Нагемори С. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. М.: Энергоатомиздат, 1989. 184 с.

[12] Бидерман В.Л. Прикладная теория механических колебаний. М.: Высш. шк., 1972. 416 с.

[13] Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ: Справочник. М.: Наука, 1987. 240 с.