泵車臂架精確感知技術的研究與應用.pdf

1、隨著城市化的發(fā)展，大型機械設備在諸多現(xiàn)代建設中發(fā)揮重要作用，尤其是泵車。泵車臂架在工作時需嚴格按照預定軌跡運動才能保證工作環(huán)境及人員安全，因此對臂架的姿態(tài)位置檢測要求極高。目前對泵車臂架姿態(tài)感知的研究主要保留在傾角傳感器上面，由于傾角傳感器本身的局限性，以及臂架形變時易造成累計誤差，使最后獲得的各臂節(jié)位置參數(shù)與實際位置偏差較大，難以滿足泵車臂架精確感知的需求。同時，目前的姿態(tài)感知算法都是針對特定的環(huán)境以及應用提出的，針對泵車臂架的定位算

2、法研究甚少。針對以上問題本文研制了基于泵車臂架的高精度姿態(tài)感知系統(tǒng)。
　　首先，分析并比較當前主流無線定位技術，針對工程機械特定應用環(huán)境，提出一種泵車臂架姿態(tài)感知系統(tǒng)解決方案。由于CSS技術抗衰減能力強、時間分辨率高、傳輸距離遠、射頻功耗低的特點，適合在復雜工況環(huán)境下通信，最終確定了基于CSS技術的定位方案。根據(jù)泵車臂架結構及其運動特點，簡化了臂架運動模型，將其進行運動空間轉換，并給出了具體的轉換公式。針對CSS無線定位技術對泵車

3、臂架姿態(tài)感知進行了系統(tǒng)設計。
　　其次，設計了適合泵車臂架姿態(tài)感知系統(tǒng)方案的定位算法。根據(jù)一跳范圍內泵車數(shù)目的不同，將該定位算法分為非協(xié)作式定位算法和協(xié)作式定位算法，可分別用于單泵車和泵車群之間的定位。同時，通過 MATLAB對該算法進行仿真與性能分析，比較了半定規(guī)劃(SDP)求解的方法與 LS直接求逆方法在泵車臂架姿態(tài)感知系統(tǒng)的性能影響，SDP優(yōu)化的方法抗干擾性更強，定位精確度更高。將該定位算法用于單泵車和泵車群之間的臂架姿態(tài)感