挖掘機(jī)器人軌跡跟蹤電液伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、挖掘機(jī)器人是多領(lǐng)域技術(shù)集中的機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品，研究挖掘機(jī)器人來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓挖掘機(jī)，不僅能夠降低人力成本，改善工作環(huán)境，提高任務(wù)質(zhì)量，同時還能進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域。挖掘機(jī)器人軌跡跟蹤電液伺服控制系統(tǒng)研究，是挖掘機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動化挖掘的前提條件。本文主要對挖掘機(jī)器人關(guān)節(jié)軌跡跟蹤電液伺服控制系統(tǒng)展開研究工作，進(jìn)行了挖掘機(jī)器人工作裝置和液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模、基于滑模變結(jié)構(gòu)的電液伺服控制器設(shè)計(jì)、抗流量飽和控制器設(shè)計(jì)、仿真模型建立及仿真實(shí)驗(yàn)，搭建了挖掘

2、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)臺并完成了軌跡跟蹤控制實(shí)驗(yàn)研究。
　　總體來說，本文主要研究了下面幾個方面的內(nèi)容:
　　1.挖掘機(jī)器人運(yùn)動學(xué)分析及液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模。對挖掘機(jī)器人工作裝置的關(guān)節(jié)空間變量與驅(qū)動機(jī)構(gòu)空間變量進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析。對挖掘機(jī)器人液壓系統(tǒng)元器件展開分析，建立液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
　　2.基于滑模變結(jié)構(gòu)的挖掘機(jī)器人電液伺服控制系統(tǒng)。為精確跟蹤期望的關(guān)節(jié)運(yùn)動軌跡，設(shè)計(jì)了一種基于滑模變結(jié)構(gòu)的挖掘機(jī)器人電液伺服控制系統(tǒng)。并制定了抗流量

3、飽和控制策略，有效解決挖掘機(jī)器人工作過程中的流量飽和問題。
　　3.挖掘機(jī)器人建模與軌跡跟蹤仿真實(shí)驗(yàn)研究?；贏MESim軟件構(gòu)建了挖掘機(jī)器人仿真模型。進(jìn)行挖掘機(jī)器人關(guān)節(jié)軌跡跟蹤電液伺服控制仿真研究，對比研究滑模變結(jié)構(gòu)控制器與PID控制器的軌跡跟蹤仿真效果，進(jìn)行了多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動軌跡跟蹤仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，滑模變結(jié)構(gòu)控制器和抗流量飽和控制器可以保證各關(guān)節(jié)跟蹤既定軌跡運(yùn)動，提高關(guān)節(jié)軌跡跟蹤精度。
　　4.挖掘機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)研