Структура системы, ее элементы

Функциональная схема системы

Функционально система представлена на рисунке:

Как видно из рисунка, центральное место в системе занимает нейроподобная сеть, на которую поступает техническая информация от объекта управления, внешняя информация из внешней среды и управляющие сигналы от оператора. Обрабатывая полученную информацию нейросеть генерирует сигналы, которые поступают на блок функций управления, взаимодействующий с объектом. Также, с нейросети информация поступает на блок вывода, который преобразует управляющие сигналы сети в понятную для оператора форму для контроля функционирования системы.

В качестве внешней информационной системы используется ультразвуковая система сканирования, которая будет рассмотрена ниже.

Техническую информацию генерируют потенциометрические и силомоментные датчики, рассмотрение которых выходит за рамки данной работы.

Структурная схема всей системы

Организация структуры системы

Технология сборочных процессов требует избирательность, гибкость, многовариантность, интегрированность управления, обеспечивая при этом точностные и производительные характеристики манипулятора.

Достичь такие показатели возможно при организации системы и синтезе управлений манипулятором на уровне интеллектуальных систем с высокой степенью адаптации, прогнозирования поведения объекта и активного взаимодействия манипуляторных механизмов с окружающей средой.

Организация управляющих структур и всей системы в целом представлена на листе 6. Уровни системной организации позволили синтезировать структуру системы с применением логико-аналитического подхода. Обозначения на листе 6 следующие:

ВС - внешняя среда, ГС - геометрический сектор, СМС - силомоментный сенсор, А1 и А2 - алгоритмы обработки первичной информации, КМ - модели кинематического и потенциального силомоментного взаимодействия приводов и кинематической структуры, ОУ - объект управления (манипулятор), НПС - нейроподобная структура управления, О - оператор (корректор заданий), УС - структура формирований управляющих воздействий, БВР - блок вывода и принятия решений, Т - технологическая надсистема, БА - блок анализа функционирования объекта. Если в описании взаимодействий ввести следующие обозначения, то сами взаимодействия, их направленность, значимость, физический смысл и информационная насыщенность станут очевидны.

Обозначения: M - поле (множество, пространство) каких-то величин или информации; Э - экстраполятор; О - обратная связь; Р - параметры (показатели); Z - целевая функция; Т - технические установки; В - информация; N - обучение, самообучение; U - управление, F - функциональное преобразование; h - сигналы; G - силомоментные состояния; А - алгоритмические процессы; W - конструктивная привязка; К - корректирующие воздействия; (t) - обозначение текущих временных воздействий; S - геометрические состояния и/или перемещения.

В соответствии с указанными обозначениями сформулированы межблочные связи в системе. Принцип работы системы при такой символике весьма очевидным и не требует пространных пояснений и тавтологий.

Тяжелонагруженные манипуляторы в технологии сборки сложных узлов требуют максимум информации о среде и возможности реализации управлений через современные интеллектуализированные вычислительные комплексы. В предложенной структуре используются контуры:

1. обучения и самообучение:
   • Т-НПС - начальное обучение по технологии манипулирования;
   • О-НПС - начальное обучение по управлению;
   • НПС-НПС - начальное обучение по внутреннему потоку в НПС;
   • ОУ-СМС-А2-НПС - обучение по силомоментному фактору;
   • ОУ-ТС-А1-НПС - обучение по геометрии движения кинематической структуры манипулятора;
2. контуры очувствления:
   • ВС-ГС-А1 - геометрии среды;
   • ОУ-СМС-А2 - силомоментного поля манипулятора;
3. контур прогнозирования альтернатив управления: НПС-БВР;
4. контур выбора функций управления и принятия решений: БВР-УС-ОУ;
5. контур анализа и коррекции поведения манипулятора: ОУ-БА-НПС;
6. контуры коррекции траекторий движения в зоне обслуживания: А1-НПС и А2-НПС;

Продолжение в архиве: Скачать