Modeling of an automatic control system for a multipurpose mobile robot’s spatial motion

Abstract

Анотація. В роботі представлена імітаційна модель системи автоматичного керування багатоцільовим гусеничним мобільним роботом з окремими основними притискними магнітами для переміщення та виконання заданих різнотипних (двох і більше) технологічних операцій на похилих та вертикальних феромагнітних поверхнях в складних або небезпечних для людського життя та здоров’я умовах. Розроблена функціональна схема системи автоматичного керування, яка враховує взаємний вплив параметрів позиціонування мобільного робота, а саме: значення курсу (кута повороту) і лінійної швидкості переміщення по похилій поверхні. Крім того, розглянуті основні властивості керованого тиристорного перетворювача, сенсорної частини, регуляторів та мобільного робота в цілому для дослідження поведінки робота в різних умовах. Виконано налаштування регуляторів швидкості та кута повороту методом параметричної оптимізації основних показників якості керування за допомогою сучасного програмного забезпечення. Отримані перехідні процеси системи керування кутом та швидкістю мобільного робота з урахуванням взаємовпливу контурів управління швидкістю та кутом, а також без урахування їх взаємного впливу. Результати комп’ютерного моделювання показують наявність суттєвого впливу контуру керування курсом на характер перехідного процесу за швидкістю, в той же час, контур керування швидкістю має незначний вплив на характер перехідного процесу за курсом. Отримані характеристики показують високу адекватність поведінки розробленої моделі системи автоматичного керування просторовим рухом мобільного робота існуючим зразкам подібного обладнання та високі показники якості керування, зокрема для керованих координат проводиться аналіз часу перехідного процесу, перерегулювання, статичної помилки та коливальності.