Preview

Радиопромышленность

Расширенный поиск

Оценка точности разомкнутого линейного привода, достижимой методом калибровки и компенсации линейного теплового расширения

https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-29-2-54-61

Полный текст:

Аннотация

Исследования являются частью актуальных работ по проектированию и созданию прецизионного механизма с параллельной кинематикой типа гексапода космического назначения. Точность и повторяемость позиционирования подвижной платформы механизма относительно его неподвижного основания в рассматриваемой конструкции зависят от точности исполнительных элементов гексапода – линейных приводов (ЛП). Целью работы является оценка достижимой точности работы ЛП с учетом основных факторов, влияющих на точность перемещения его штока. В статье описаны исследования точности работы разомкнутого ЛП, не имеющего общей обратной связи по выходной координате. Выделяются основные факторы, влияющие на точность перемещения. Приводятся экспериментально полученные оценки ошибок перемещения штока ЛП. Предложена методика повышения точности работы ЛП путем программной калибровки его шарико-винтовой передачи и компенсации линейного теплового расширения (ЛТР) при работе привода в широком диапазоне температур. Получена оценка точности перемещения штока калиброванного ЛП с компенсацией ЛТР.

Об авторе

Н. С. Слободзян
Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова
Россия

Слободзян Никита Сергеевич, начальник научно-исследовательской лаборатории робототехнических и мехатронных систем

190005, СанктПетербург, ул. 1-я Красноармейская, д.1, тел.: 8 (953) 345-38-27



Список литературы

1. Артеменко Ю. Н. Многофункциональное использование манипулятора наведения космического телескопа «Миллиметрон» // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 4–2. С. 44–46.

2. Компоненты высокоточного электромеханического привода для сверхнизких температур (4,2 К) системы адаптации трансформируемой космической конструкции / А.В. Юсов, С.А. Козлов, М.Ю. Архипов, Е.А. Костров // Сибирский журнал науки и технологий. 2016. № 1. С. 170–175.

3. Применение пространственных механизмов с параллельной структурой для наведения, стабилизации и виброизоляции бортовых приборов / А.В. Горбунов, Е.Б. Коротков, А.В. Леканов, С.А. Рудыка, Н.С. Слободзян // Решетневские чтения. 2017. Т. 1, № 21. С. 117–118.

4. Stewart D. A platform with six degrees of freedom. Proceedings of the Institution of mechanical engineers, 1965, vol. 180, рt. 1, no. 15, pp. 371–385.

5. Жуков Ю. А., Коротков Е. Б., Мороз А. В. Кинематическое управление гексаподом космического назначения // Интеллектуальные системы, управление и мехатроника – 2018: материалы Всероссийской научно-технической конференции. 2018. С. 67–71.

6. Опыт разработки системы управления механизмами с параллельной структурой типа «гексапод» для позиционирования и наведения крупногабаритных объектов информационных космических платформ / А.В. Горбунов, Е.Б. Коротков, А.В. Леканов, С.А. Матвеев, Н.С. Слободзян, Н.Г. Яковенко // Вопросы радиоэлектроники. 2018. № 7. С. 111–123.

7. Проектирование высокоточных линейных приводов для шестистепенного механизма типа «Гексапод» космического применения / С.О. Бойко, С.А. Комаров, С.Г. Харитонов, Е.А. Улыбушев, А.В. Леканов // Сибирский журнал науки и технологий. 2013. № 6 (52). С. 142–149.

8. Высокоточный линейный привод, построенный по гибридной схеме / С.А. Комаров, С.О. Бойко, Е.А. Улыбушев, С.Г. Харитонов // Решетневские чтения. 2011. № 15. С. 67–68.

9. Янгулов В. С., Эдличко А. А. Прецизионные винтовые механизмы и передачи для использования в редукторах приводов систем космического назначения // Известия ТПУ. 2010. № 2. С. 40–45.

10. Жуков Ю. А., Коротков Е. Б., Мороз А. В. Имитационная модель цифровой системы управления гексаподом с линейными приводами на базе шаговых двигателей // Вопросы радиоэлектроники. 2017. № 7. С. 35–41.

11. Mishev G., Rupetsov V., Paskaleva K., Dishliev S. Factors affecting the accuracy of positioning of rectilinear motion systems. XV International Scientific Conference «RE & IT – 2016». Conf. paper, 2016, pp. 67–70.

12. Zhang Y., Pan S., Deng J. Methods for measuring and compensating ball screw error on multi-mode industrial CT scanning platform. Proceedings of the 20165th International Conference on Measurement, Instrumentation and Automation, 2016.

13. Zhang J., Li B., Zhou Ch., Zhao W. Positioning error prediction and compensation of ball screw feed drive system with different mounting conditions. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2016, vol. 230, iss. 12, pp. 2307–2311.

14. Kang C. M., Zhao Ch. Yu, Liu K., Li T. J., Yang B. Comprehensive compensation method for thermal error of vertical drilling center. Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, 2019, vol. 43 (1), pp. 92–101.

15. Pajor M., Zaplata J. Compensation of thermal deformations of the feed screw in a CNC machine tool. Advances in manufacturing science and technology, 2011, vol. 35, no. 4.

16. Chang C.-F., Wang C.-C., Lin C.-S., Chen Ch., Chen T.-R., Chen C.-Y. A theory of ball-screw thermal compensation. Proceedings of the International Multi-Conference of Engineers and Computer Scientists, 2009, vol. II IMC.

17. Kowal M., Staniek R. Compensation system for thermal deformation of ball screws. Proceedings of the 12th Biennial Conference on Engineering Systems Design and Analysis, ESDA, 2014, Copenhagen, Denmark.

18. Точность шарико-винтовой передачи [Электронный ресурс]. URL: https://tech.thk.com/ru/products/pdf/ru_a15_011.pdf (дата обращения: 12.04.2019).

19. Жуков Ю. А., Коротков Е. Б., Слободзян Н. С. Система управления механизмом с параллельной кинематикой для перемещения бортовых приборов КЛА на базе современного отечественного радиационно-стойкого микроконтроллера с процессорным ядром Cortex-M4F // Вопросы радиоэлектроники. 2017. № 7. С. 48–53.

20. Система управления механизмом с параллельной кинематикой космического применения / Е.Б. Коротков, С.А. Матвеев, Н.С. Слободзян, А.Е. Слободзян // Системный анализ, управление и навигация. 2018. С. 89–91.


Для цитирования:


Слободзян Н.С. Оценка точности разомкнутого линейного привода, достижимой методом калибровки и компенсации линейного теплового расширения. Радиопромышленность. 2019;29(2):54-61. https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-29-2-54-61

For citation:


Slobodzyan N.S. Evaluation of open-loop linear drive accuracy achieved by calibration and linear thermal expansion compensation. Radio industry (Russia). 2019;29(2):54-61. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-29-2-54-61

Просмотров: 76


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-9599 (Print)
ISSN 2541-870X (Online)