液壓挖掘機(jī)振動(dòng)掘削土體參數(shù)辨識(shí)研究.pdf

1、針對(duì)液壓挖掘機(jī)節(jié)能、高效和智能化的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外在液壓挖掘機(jī)振動(dòng)減阻及土體參數(shù)辨識(shí)等領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀，本文以國(guó)家863項(xiàng)目“挖掘機(jī)的機(jī)電一體化及制造信息化（項(xiàng)目編號(hào)2003AA430200）”為依托，結(jié)合土動(dòng)力學(xué)、受迫振動(dòng)及系統(tǒng)辨識(shí)等理論，利用功能強(qiáng)大的動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS及數(shù)值計(jì)算軟件MATLAB，開(kāi)展液壓挖掘機(jī)振動(dòng)減阻及土體參數(shù)辨識(shí)研究；論文嘗試著將土動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的研究成果引入到在ADAMS軟件中搭建的液壓挖掘機(jī)振動(dòng)掘削仿真

2、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，并以此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)獲得辨識(shí)模型的輸入-輸出仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后根據(jù)合適的辨識(shí)算法及辨識(shí)程序，通過(guò)MATLAB軟件計(jì)算獲得振動(dòng)土體的固有頻率。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.詳細(xì)闡述了土體在動(dòng)載荷作用下的動(dòng)強(qiáng)度和動(dòng)變形特征；討論了振動(dòng)頻率、振幅和阻尼三個(gè)振動(dòng)參數(shù)在系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)程中的能量關(guān)系；結(jié)合土體動(dòng)力本構(gòu)理論及受迫振動(dòng)理論，建立了鏟斗-土體相互作用力模型，并將該模型的微分方程轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)辨識(shí)離散方程，以便于利用參數(shù)估計(jì)理論對(duì)模型

3、結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行有效的識(shí)別。 2.結(jié)合土體參數(shù)辨識(shí)的特點(diǎn)，重點(diǎn)討論了最小二乘估計(jì)及改進(jìn)算法在實(shí)際辨識(shí)過(guò)程中的應(yīng)用；引入MATLAB系統(tǒng)辨識(shí)工具箱，建立了振動(dòng)掘削土體參數(shù)辨識(shí)模型，并確定了合適的參數(shù)辨識(shí)算法。 3.考慮到現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件的限制，在動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS中搭建了液壓挖掘機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；并選擇合適的挖掘阻力數(shù)學(xué)方程來(lái)模擬挖掘機(jī)實(shí)際作業(yè)過(guò)程中的土壤阻力，分別對(duì)普通掘削和振動(dòng)掘削過(guò)程進(jìn)行了仿真；并對(duì)比了普通掘削和振動(dòng)掘削