抓手機(jī)械臂電液系統(tǒng)建模及單神經(jīng)元控制研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市建設(shè)和改造步伐的加快，工程機(jī)械臂已廣泛應(yīng)用于建筑工程、市政工程等領(lǐng)域，如混凝土泵車、拆除機(jī)器人等，其工作效果主要取決于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于具有較小的尺寸-功率比，并可以提供較大的驅(qū)動(dòng)力和力矩，使之在工程裝備，特別是大型機(jī)器人、工程臂架的往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置上都獲得了廣泛運(yùn)用。
　　 以兩節(jié)抓手機(jī)械臂為研究對(duì)象，本文給出了一種新型液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案，即基于高速開關(guān)閥先導(dǎo)控制技術(shù)的電液位置控制系統(tǒng)，并引入單神經(jīng)

2、元智能控制策略，使液壓兩節(jié)臂系統(tǒng)具有響應(yīng)快、超調(diào)小、魯棒性好、液壓控制功率大、易于計(jì)算機(jī)數(shù)字控制等多重優(yōu)點(diǎn)，為大型工程機(jī)械臂的設(shè)計(jì)與控制提供了一套比較完整、簡(jiǎn)捷實(shí)用的理論分析依據(jù)和控制方法。其主要研究工作內(nèi)容：基于拉格朗日方程分析了兩節(jié)機(jī)械臂系統(tǒng)模型的機(jī)械能，建立動(dòng)力學(xué)矩陣方程和速度矩陣；由AMESim搭建全橋式電液驅(qū)動(dòng)回路仿真模型，采用PWM控制技術(shù)，實(shí)驗(yàn)仿真分析了液壓鎖及占空比修正策略在PWM位置控制中的重要性，驗(yàn)證了該電液驅(qū)動(dòng)方案

3、位置控制的優(yōu)越性；利用AMESim/Simulink聯(lián)合仿真接口對(duì)其開展單神經(jīng)元控制策略的電液控制技術(shù)研究，仿真結(jié)果驗(yàn)證了變負(fù)載情況下誤差信號(hào)整定的穩(wěn)定性和良好的響應(yīng)性能；設(shè)計(jì)了一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)可拆換的大功率液壓驅(qū)動(dòng)站，通過對(duì)臂架變幅機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析和油缸行程與臂架夾角關(guān)系的計(jì)算推導(dǎo)，同時(shí)利用Hypermesh/Abaqus對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，制定了一套帶回轉(zhuǎn)裝置的兩節(jié)機(jī)械臂液壓驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方案。這為機(jī)械臂臂架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電液驅(qū)動(dòng)方