滑移裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)控制模型及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、滑移裝載機(jī)是工程機(jī)械中的小型多功能裝載車輛，主要用于狹小空間中各種物料的裝載作業(yè)。在工程機(jī)械機(jī)器人化和需要擴(kuò)大其使用范圍的背景下，本文以實(shí)現(xiàn)滑移裝載機(jī)的精確運(yùn)動(dòng)控制和較高的工作效率為目標(biāo)，基于與湖南駿舁機(jī)械制造有限公司合作研制的“特種滑移裝載機(jī)”項(xiàng)目平臺(tái)研究滑移裝載機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，主要工作如下：
　　 1、根據(jù)本文的研究需要，建立了滑移裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，明確了滑移裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能規(guī)劃，確定了滑移裝載機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)

2、系統(tǒng)的改造方案，并闡述了控制系統(tǒng)的總體方案。
　　 2、建立了滑移裝載機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)逆解模型，運(yùn)動(dòng)學(xué)模型明確了鏟斗尖的期望軌跡與執(zhí)行元件的位移(轉(zhuǎn)角)的關(guān)系，為軌跡規(guī)劃提供理論基礎(chǔ)；動(dòng)力學(xué)逆解模型推導(dǎo)出了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中執(zhí)行元件所需的驅(qū)動(dòng)力(力矩)，為電液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制提出理論依據(jù)；同時(shí)在運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的基礎(chǔ)上完成了鏟斗尖期望軌跡所對(duì)應(yīng)的各執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，為運(yùn)動(dòng)控制的研究奠定基礎(chǔ)。
　　 3、運(yùn)用功率鍵合圖法建立了滑移

3、裝載機(jī)的電液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型，推導(dǎo)出了系統(tǒng)的狀態(tài)方程，作為本文控制策略選擇和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)；為了完善本文所建的模型，在電液驅(qū)動(dòng)模型中補(bǔ)償了執(zhí)行元件摩擦力，并創(chuàng)新性地將驅(qū)動(dòng)輪打滑率估計(jì)和整機(jī)重心估計(jì)整合到滑移裝載機(jī)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)模型中。
　　 4、針對(duì)在滑移裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中運(yùn)用一般的控制算法精度低的問(wèn)題，本文采用自適應(yīng)模糊滑?？刂撇呗?，設(shè)計(jì)了動(dòng)臂比例閥控缸系統(tǒng)自適應(yīng)模糊滑?？刂破?；運(yùn)用MATLAB-SIMULINK工具箱，對(duì)滑移裝

4、載機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，仿真結(jié)果表明，自適應(yīng)模糊滑?？刂扑惴ㄏ鄬?duì)PID算法具備較高的軌跡跟蹤精度和速度及更強(qiáng)的魯棒性能，證明了本文所建立的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)模型和電液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型的正確性及滑移裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的有效性，同時(shí)也證明了本文所建的運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)模型的正確性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 5、基于ZHL3210滑移裝載機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)滑移裝載機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文所建的液壓缸長(zhǎng)度與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角關(guān)系模型和工作裝