液壓挖掘機鏟斗軌跡規(guī)劃及控制系統(tǒng)設計

1、西南交通大學碩士學位論文液壓挖掘機鏟斗軌跡規(guī)劃及控制系統(tǒng)設計姓名：趙燕玲申請學位級別：碩士專業(yè)：電氣系統(tǒng)控制與信息技術指導教師：張怡201205西南交通大學碩士研究生學位論文 第f l 頁A b s t r a c tT h e h y d r a u l i c e x c a v a t o r i s o n e o fe n g i n e e r i n gm a c h i n e r y , w h i c hh a st

2、 h em o s tt y p i c a lf u n c t i o n ．c o m p l i c a t e ds t r u c t u r ea n dw i d e l ya p p l i c a t i o n sa n dp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei n t h em o r d e n c o n s t r u c t i o n ．W i t ht h e e

3、x c a v a t i o n s i t e e n v i r o n m e n t a l d e t c r i o r a t i o n a n di n c r e a s e dd i v e r s i t y o f m i n i n g r e q u e s t , r e s e a r c h o n i n t e l l i g e n t a n d r o b o t i c e x c a

4、v a t o r i s g r a d u a l l yb e c o m i n g a h o t s p o ta t h o m e a n da b r o a d ．I ti s w o r t hn o t i n gt h a tt h et r a j e c t o r yp l a n n i n ga n dc o n t r o lt e c h n o l o g yo f h y d r a u l

5、i ce x c a v a t o r a r et h ek e yt e c h n o l o g i e st o r e a l i z ea u t o m a t i z a t i o na n d i n t e l l i g e n t i z t i o no f h y d r a u l i c e x c a v a t o r ．A c c o r d i n g t o t h ed e v e l

6、o p m e n ta c t u a l i t yo f m o t i o nc o n t r o lo f t h eh y d r a u l i ce x c a v a t o r ’Sm a n i p u l a t o r a n d t e n d e n c i e so f h y d r a u l i c e x c a v a t o r s ，t h e t r a j e c t o r yp l

7、 a n n i n ga n g c o n t r o l s y s t e md e s i g n p r o b l e mo f h y d r a u l i c e x c a v a t o r ’sb u c k e t i sd i s c u s s e da n d s t u d i e dt h r o u g h t h ee x a m p l eo f 矗X e dp i o n td i g g

8、i n g ．B a s e do nt h ec o n t r o lr e q u i r e m e n t so f t h eh y d r a u l i ce x c a v a t o r ’Sf i x e dd i g g i n g ，t h em o t i o n e u l v e o f h y d r a u l i c e x c a v a t o r ’Sb u c k e t i sa n a

9、l y z e d ，a n d t h e nt h ec o o r d i n a t eo f t h et r a j e c t o r yp l a n n i n ga n d t h es o l v i n gm e t h o d i s p r e s e n t e d ．T h ek i n e m a t i c so f h y d r a u l i ce x c a v a t o r ’Sw o r

10、 k i n g d e v i c ei s a n a l y z e d , t h ec a l c u l a t i o nm e t h o do f s l o v i n gt h eo i lc y l i n d e r s ’l e n g t h s ，w h i c hr e l a t e dw i t ht r a j e c t o r yc o o r d i n a t e s ，i sd e s

11、c r i b e di nd e t a i l ．A tt h es a m e t i m e ，t h ec o r r e l a t i o ns i m u l a t i o ne x p e r i m e n t sa l e c a r r i e do u t ．T h em a t h e m a ．t i cm o d e l so f t h eh y d r a u l i ce x c a v a t

12、o r ’Sc o n t r o l l i n gs u b s y s t e m ，w h i c h c o n s i s t so f a n n ，s t i c ka n d b u c k e t , a r em o d e l l e da n ds i m u l a t e d ．T h et i m ed o m a i na n d f r e q u e n c yd o m a i no f t h

13、ec o n t r o ls u b s y s t e ma r ea n a l y z e di nd e t a i lb e f o ra n d a f t e r t h ea d d i t i o no f P I D c o n t r o l l e r s ．A c c o r d i n g t ot h ea n a l y s i sa n ds i m u l a t i o nr e s u l t

14、e s ，P I Dc o n t r o l l e r sa l ed e s i g n e d ．T h eh a r d w a r ed e s i g ns c h e m e so f h y d r a u l i ce x c a v a t o r ’St r a c kc o n t r o l s y s t e m i s d e t e r m i n e d b a s e do nt h eC A N

15、b u s ．T a k i n gC o d e S y sV 2 ．3 a st h es o f t w a r e d e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t , s o m e r e l a t e d c o n t r o lp r o g r a m so f t h e l o w e r c o m p u t e ra r ep r o g r a m m e db y

16、u s i n gI E C 6 113 1 —3l a n g u a g e ．A tl a s t , t h es o f t w a r ed e s i g no f t h ec o n t r o ls y s t e mi sp r e s e n t e d ．T h es i m u l a t i o nr e s u l t s s h o wt h a t t h ec o n t r 0 1 s y s t

17、 e mo fh y d r a u l i ce x c a v a t o r ’Sw o r k i n gd e v i c ea f t e rj o i n e dt h eP I D c o n t r o l l e r , i sm o r es t a b l e ，t h er e s p o s ei s m o r er a p i d l ya n d t h et r a c k i n gp e r f

18、o r m a n c e i si d e a l ，C a nb e t ot h ed e f a u l tc o n t r o l v a l u ei na s h o r tt i m e ，a n dc a n m e e tt h ea c t u a lw o r k i n g c o n d i t i o n r e q u i r e m e n t s ．K e y W o r d s ：h y d r