Og'irligi 3 tonna bo'lgan, 5{4}}tonnalik yuk ko'taruvchi AGV-o'z{1}}qanday qilib 8 metrni atigi 8 soniyada aniq ishga tushirishi, to'xtatishi va bosib o'tishi haqida hech o'ylab ko'rganmisiz? Ushbu muvaffaqiyatga erishish uchun nafaqat kuchli diskni qo'llab-quvvatlash, balki murakkab boshqaruv algoritmlarini ham talab qiladi. Bugun biz ushbu dizayn ortidagi texnik mantiqni ajratamiz va YIKONG Smart jamoamiz ushbu loyihani qanday ochganini ko'rsatamiz.
1. Dizayn maqsadlari va asosiy parametrlari
Umumiy vazn:8 tonna (3 tonna o'z{2}}og'irligi + 5 tonna foydali yuk)
Siqilish:8 metr (A nuqtadan B nuqtagacha)
Vaqt talabi:8 soniya ichida boshlashni-to'xtating
2. Harakatni boshqarish mantiqi: Tezlik va kuchni muvozanatlash
2.1 "Yagona tezlanish - yagona sekinlashuv" harakat rejimidan foydalanish:
Birinchi 4 soniya:To'xtash joyidan o'rta nuqtaga (4 metr) tezlashing.
Oxirgi 4 soniya:O'rta nuqtadan oxirgi nuqtaga (qolgan 4 metr) sekinlashtiring.
Diagrammada ko'rsatilganidek, AGV ning maksimal tezligi quyidagicha hisoblanadi:
v=2*s/t=2*4/4=2m/s
2.2 "Yagona tezlanish - doimiy tezlik - yagona sekinlashuv" harakat rejimidan foydalanish:
Tezlashtirish bosqichi:To'xtagan joydan doimiy tezlikka tezlaning.
Doimiy tezlik bosqichi:Doimiy tezlikda harakatlaning.
Sekinlashtirish bosqichi:Doimiy tezlikdan nolga qayting.
Diagrammaga ko'ra, minimal o'rtacha tezlik:
v=s/t,v=8/8=1m/s
Eslatma:Agar AGV shu minimal oʻrtacha tezlikda ishlasa, u 8 soniyada roppa-rosa 8 metrni bosib oʻtadi{2}}tezlash yoki sekinlashish uchun joy qoldirmaydi. Amalda baholash uchun odatda AGV tezligi 1,2 m/s qo'llaniladi.
3. Ikki asosiy qarshilikni yengish: AGV uchun "to'siqlar"
Rolling ishqalanish qarshiligi (erga qarshilik):
AGV qo'zg'aysan g'ildiragi harakatga kelgandan so'ng, aylanma ishqalanish kuchga kiradi. U quyidagicha taxmin qilinadi:
F=8000*10*0.03=2400N
Inertial qarshilik (tezlanish/sekinlashuv paytidagi qarshilik):
Bu tomonidan beriladi:
F=m×aF=m \\times aF=m×a
(Hisoblash tezlashtirish bosqichiga qarab aniqlanadi.)
4. Inertial qarshilikni yengish uchun AGV ning tezlashtiruvchi tortish kuchini baholash
4.1 Maksimal 2 m/s tezlikda baholash:
AGV chiziqli ravishda 0 m/s dan 2 m/s gacha tezlashadi va 0 m/s ga sekinlashadi, tezlashtirish va sekinlashish fazalari 4 soniya davom etadi.
s{0}}v0t+0.5at2s=v_0 t + 0.5at^2s=v0t+0.5at2 (v0=0v_0=0v0=0 bilan) tenglamasidan foydalanish
topamiz:a=2*4/4²=0.5m/s²
Inertial qarshilikni yengish uchun zarur bo'lgan tortish kuchi quyidagicha bo'ladi:
F=ma=8000*0.5=4000N
Shuning uchun AGV qo'zg'aysan g'ildiragi dumaloq ishqalanish va inertial qarshilik yig'indisidan kattaroq tortishish kuchini ta'minlashi kerak:
Ftotal>2400+4000=6400 N
4.2 Maksimal 1,2 m/s tezlikda baholash:
AGV 0 m/s dan 1,2 m/s gacha tezlashadi va 0 m/s ga sekinlashadi, tezlanish va sekinlashuv fazalari teng.
Ruxsat etilgan tezlik fazasi xxx soniya davom etsin. s=v0t+0.5at2s=v_0 t + 0.5at^2s=v0t+0.5at2 (v0=0v_0=0v0=0 bilan) tenglamasidan foydalanish
bizda:a=2*[(8-1,2x)/2]/[(8-x)/2]²=(8-1,2x)/[(8-x)/2]²=4*(8-1,2x)/(8-x)²
Tezlanish vaqtida terminal tezligi 1,2 m/s, o‘rtacha tezlik 0,6 m/s, tezlanish (yoki sekinlashuv) vaqti (8−x)/2(8 - x)/2(8−x)/2 ekanligini hisobga olsak, biz ham ifodalashimiz mumkin:
a=0.6/[(8-x)/2]=1.2/(8-x)
Ushbu tenglamalarni yechish taxminan quyidagi natijani beradi:
x=56/9≈6.222,a=27/40=0.675
Inertial qarshilikni yengish uchun kerakli tortish kuchi quyidagicha bo'ladi:
F=ma=8000*0.675=5400N
Shunday qilib, minimal tortish kuchi quyidagilarni qondirishi kerak:
Ftotal>2400+5400=7800 N
4.3 1,2 m/s dan 2 m/s gacha bo'lgan maksimal tezliklar uchun:
Kerakli kuchlarni hisoblash uchun maxsus tezlik qiymatlarini yuqoridagi formulalarga almashtirishingiz mumkin.
5. Nozik nazorat: energiya samaradorligi va silliq ishlash siri
Yuqoridagi usullar umumiy dizayn yondashuvini belgilaydi. Yanada takomillashtirilgan boshqaruv texnikasi bilan tezlashtirish va sekinlashuv fazalarini optimal ishlash uchun alohida tahlil qilish mumkin.
Misol uchun, tasvirlanganidek, sekinlashuv paytida aylanish qarshiligini teskari tortish kuchi bilan tekislash teskari tortish talabini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin va shu bilan maksimal kerakli tortish kuchini yoki tezligini pasaytiradi. Bu AGV g'ildirak tizimiga energiya tejamkorligi-va muammosiz ishlaydigan optimal holatga erishish imkonini beradi.
6. Xulosa va tushunchalar
Tezlik va tortishish muvozanati:P=Fv
Kritik moslashuv:Komponentni to'g'ri tanlashning kaliti AGV qo'zg'aysan g'ildiragi diametrining pasayish nisbati bilan aniq mos kelishidir.
Kengaytirilgan dizayn va algoritmlar:Avtomobilning takomillashtirilgan tuzilishi va optimallashtirilgan harakatni boshqarish algoritmlari ish samaradorligi va silliqligini yanada oshirishi, algoritmik takomillashtirish orqali energiyani tejash imkonini beradi.
Fizika va boshqaruv integratsiyasi:AGV dizayni shunchaki xom quvvatdan iborat emas-bu jismoniy printsiplar va aqlli harakatni boshqarish algoritmlarining mukammal aralashmasidir.
Vaziyat-Maxsus tahlil:Har bir masala muayyan holatlardan kelib chiqib, batafsil tahlil qilinishi kerak; universal yechim sifatida ushbu tahlilning qismlarini shunchaki qo'llamang yoki noto'g'ri talqin qilmang.
