ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЮ
При использовании в приводе электродвигателей постоянного тока обычно не возникает особых трудностей в получении сигналов обратной связи по скорости в системах сервоуправления движением. При постоянстве величины магнитного потока в электродвигателе напряжение на зажимах содержит основную составляющую, пропорциональную скорости вращения двигателя.
Однако напряжение на зажимах якоря включает и дополнительные составляющие, которые могут привнести ошибки при использовании этого напряжения для определения скорости. Первая из составляющих — падение напряжения на сопротивлении обмотки якоря. Вторая — падение напряжения под щетками двигателя. Третья составляющая представляет собой небольшие пульсации и электрические помехи, создаваемые при вращении телом якоря, щеточным устройством и колебаниями магнитного сопротивления магнитной цепи.
К счастью, упомянутые ошибки во многих случаях можно исключить и использовать напряжение на якоре двигателя для получения сигнала обратной связи по скорости. Это особенно легко осуществить при питании якоря от источника тока, например по схеме Бушеро [27].
Трудно ожидать, что в системы управления подвижными роботами будут включаться тахогенераторы для выработки сигналов обратной связи по скорости, так как это повлекло бы за собой дополнительные усложнения, излишнюю массу и чрезмерные расходы. Вообще точное управление скоростью вращения в роботе гораздо менее необходимо, чем точное управление положением конечности.
Обратная связь по ускорению может иметь важное значение в системе управления. Однако в подвижных роботах для получения сигналов обратной связи по ускорению вряд ли будут использоваться акселерометры из-за связанных с этим дополнительных трудностей и увеличения массы. Вместо этого сигналы ускорения можно получить, дифференцируя сигналы скорости. С этим методом также связан ряд трудностей, возникающих, например, из-за пульсаций напряжения под щетками тахогенератора. Однако и эти трудности, и способы их преодоления хорошо известны. Робототехническим устройствам, предназначенным для дальней точной навигации, требуются очень точные измерительные устройства для определения скорости и ускорения, однако дополнительные расходы, связанные с применением прецизионных устройств, вполне себя оправдывают.
