Modelica Thiết kế hệ thống cơ điện tử

Các phần tử tương ứng trong Modelica:  BodyShape tương ứng với 1 khâu Thông số của khối “bodyShape”: r: Vị trí điểm tác động của a lên b gốc ở a.. m: khối lượng của khâu... Thông số của

1 Sơ đồ động của cánh tay robot 3 bậc tự do:

Bảng D-H

Động học thuận robot:

Ma trận D-H biểu diễn vị trí tương đối giữa 2 khâu:

cos( ) cos(a ) *sin( ) sin(a ) *sin( ) * cos( ) sin( ) cos(a ) * cos( ) sin(a ) * cos( ) *sin( )

a a d



1 1

0

1

1

0 1 0

A

d



1

2

A





2

3

A





(a C a C ) (a C a C )

* *

1

3

0T 1

A   

Trong đó:

0

3

r: tọa độ khâu thao tác

0

3

R : ma trận chỉ hướng khâu thao tác

Cánh tay robot 3 bậc tự do: 3 khâu động, 3 khớp động (góc quay thay đổi bằng 3 động cơ), 1 khâu cố định (đế)

2 Các phần tử tương ứng trong Modelica:

 BodyShape (tương ứng với 1 khâu)

Thông số của khối “bodyShape”:

r: Vị trí điểm tác động của a lên b gốc ở a

r_CM: Vector trọng tâm của khâu, gốc ở a

m: khối lượng của khâu

 Revolute: khớp xoay

Thông số của khối “Revolute”:

phi: góc xoay ban đầu

w: tốc độ ban đầu

a: gia tốc đầu

 Khối World: Hệ tọa độ cố định gắn với đất

 Khối Step: tạo tín hiệu đầu vào dạng bước nhảy

 PositionAsis: bộ truyền động cho khớp qua bộ giảm tốc, có bộ điều khiển PID:

ví trí và vận tốc

Khối PositionAsis nằm trong thư viện youBot:

Nguồn:

http://www.youbot-store.com/modelica-model-of-youbot-

arm?fbclid=IwAR0IqKzY0xS8oGyVURa74isG-XVjXXTMs4KiMpNxVqsgfWzNnQxfEzMzht8

Link tải:

ftp://ftp.youbot-store.com/software/models/youbot_manipulator_modelica_3.2.zip

Thông số của khối này bao gồm thông số của động cơ, bộ PID,…

3 Mô hình mô phỏng:

Đổi tên các khối trong mô hình để thuận tiện cho việc mô phỏng

4 Kết quả mô phỏng:

Sau khi điền các thông số cần thiết của mô hình: góc quay, vận tốc,… Thì ta tiến hành bấm mô phỏng:

Nhập thời gian mô phỏng:

Kết quả mô phỏng với các đáp ứng theo thời gian:

 Đáp ứng của gia tốc:

 Đáp ứng của góc quay:

 Đáp ứng của vận tốc:

 Đáp ứng của mômen lực: