Studying transient characteristics of electrical circuits in robot drives

Abstract

The article deals with the issues of mathematical analysis, mathematical modeling, creating an analytical foundation for constructing hardware and algorithmic support for the drive device for launching aircraft by robots in order to determine the optimal choice of structure and parameters of the control loop. The article examines equivalent circuits for control loops in the form of RL circuits and RLC circuits. Mathematical modeling for the drive functioning is carried out by considering first- and second-order differential equations. The article determines the transient characteristics of control loops as a response to the supply of a single step function and estimates the time parameters for reaching a steady state mode when using P and PID controllers. The article adopts an equivalent circuit for a DC motor in the form of a series circuit of active resistance R and inductance L and uses typical ratings R and L of the motor and power source E in conjunction with regulator type. The article presents recommendations for choosing engine type for launching an aircraft and choosing regulator type.Розглянуті питання математичного аналізу, математичного моделювання, створення аналітичного обгрунтування для побудови апаратурного і алгоритмічного забезпечення пристрою приводу запуску літальних апаратів роботами, з метою визначення оптимального вибору структури і параметрів контура регулювання. Розглянуто схеми заміщення контурів управління у вигляді RL-кіл і RLC-кіл, здійснено математичне моделювання функціонування приводу шляхом розгляду диференційних рівнянь першого і другого порядків, визначені перехідні характеристики контурів управління як реакцію на подачу одиничної ступеневої функції, оцінені часові параметри виходу на сталий режим при використанні П і ПІД регуляторів. Прийнята схема заміщення двигуна постійного струму у вигляді послідовного кола активного опору R і індуктивності L, використані типові номінали R і L двигуна і джерела живлення Е в сукупності з використовуваним типом регулятора. Представлені рекомендації для вибору типу двигуна привода запуску літальних апаратів і вибору типу регулятора.