SELECTING THE ENERGY-SAVING LAWS OF MOTION FOR MECHATRONIC DRIVES OF PRODUCTION MACHINES / ВЫБОР ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЗАКОНОВ ДВИЖЕНИЯ МЕХАТРОННЫХ ПРИВОДОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

• Published in: Naučno-tehničeskie vedomosti SPbGTU. Vol. 24; no. 4; p. 141
• Main Authors: Volkov, Andrey N, Matsko, Olga N, Mosalova, Anna V
• Format: Journal Article
• Language: English; Russian
• Published: Saint Petersburg Peter the Great St. Petersburg State Polytechnical University 01.01.2018
• Subjects: Acceleration; Braking; Cycle time; Deceleration; Energy conservation; Mathematical models; Maximum power; Parameters; Power consumption
• ISSN: 1994-2354
• DOI: 10.18721/JEST.24414

In this paper, we have developed digital models of mechatronic drives for robots and production machines for the most common laws of acceleration variation and typical loads. The examples show that there is a minimum peak instantaneous power in the areas of acceleration and dynamic braking at certain values of additional parameters for all motion laws under consideration and for the given cycle time and travel. Such parameters include the acceleration/deceleration times, the coefficient of exceeded minimum possible acceleration or the coefficient of uniform motion. Based on studying mathematical models, we have proposed methods for assessing the effectiveness of selecting motion laws and their parameters with respect to the lowest maximum power consumption. The relationship between the maximum instantaneous power and the drive power consumption for different motion laws has been established. Разработаны цифровые модели мехатронных приводов роботов и технологических машин для наиболее распространенных законов изменения ускорения и типовых нагрузок. На примерах впервые показано, что при постоянных значениях времени цикла и перемещения для всех рассмотренных законов движения при определенных значениях дополнительных параметров имеет место минимум пика мгновенной мощности на участках разгона и динамического торможения. В качестве таких параметров предложено принимать время разгона/ торможения, коэффициент превышения минимально возможного ускорения или коэффициент равномерности движения. Предложены научно обоснованные методики оценки эффективности выбора законов движения и их параметров по критерию минимума максимальной потребляемой мощности. Получена функциональная зависимость между максимальной мгновенной мощностью и энергопотреблением привода для различных законов движения.