8299308008

168 K. Kołodziejczyk, W. Blajer

Rozważania teoretyczne oraz wyniki eksperymentów numerycznych przedstawione w [3] zainspirowały budowę specjalnego stanowiska laboratoryjnego (suwnicy płaskiej [7]) w Katedrze Mechaniki Technicznej i Dynamiki Pojazdów Brandenburskiego Uniwersytetu Technicznego w Cottbus (Niemcy). W ramach współpracy z tą Katedrą autorzy mieli możliwość weryfikacji poprawności i skuteczności zaproponowanej metody wyznaczania sterowania dźwignicą. Przeprowadzono szereg eksperymentów mających na celu weryfikację wyników otrzymanych na drodze symulacji dynamicznej odwrotnej dla kilku różnych strategii przenoszenia ładunku. Wyniki testów potwierdziły poprawność algorytmów obliczeniowych.

2. OPIS STANOWISKA LABORATORYJNEGO

Schemat suwnicy laboratoryjnej przedstawia iys.1. Podstawowe parametry suwnicy są następujące:

•    masa wózka    m_t = 0.5 kg

•    masa ładunku    m = 3.235 kg

•    promień bębna wciągarki    r_w =0.0225 m

•    moment bezwładności bębna wciągarki J_w = 1.66-10"³ kgm²

Ładunek może się przemieszczać w obszarze roboczym w kształcie prostokąta, a możliwe współrzędne układu (ruchy robocze), odpowiadające bokom tego prostokąta, zawierają się w zakresie s = 0 +1.3 m oraz / = 0.4-s-1.4m. Pozostałe szczegóły dotyczące budowy stanowiska oraz opis zasad sterowania ładunkiem zawarte są w pracy [7],

Formalnie suwnicę laboratoryjną można traktować jako układ o n = 4 stopniach swobody, opisanych wektorem współrzędnych uogólnionych q = [5 / 6 i//]^y, gdzie s i / (sterowane ruchy robocze dźwignicy) są współrzędną wózka na prowadnicy i długością liny, 0jest kątem odchylenia liny od pionu, a (//jest kątem odchylenia ładunku w kształcie płaskiej prostokątnej płyty (rys. 1). Z przeprowadzonych analiz numerycznych oraz eksperymentów wynika jednak, że kąty 6 i i//nie wykazują znaczących różnic, co pozwala zredukować układ do n = 3 stopni swobody, a ładunek traktować jako punkt materialny. Zadany ruch ładunku to określone