泵車臂架精確感知技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著城市化的發(fā)展，大型機(jī)械設(shè)備在諸多現(xiàn)代建設(shè)中發(fā)揮重要作用，尤其是泵車。泵車臂架在工作時需嚴(yán)格按照預(yù)定軌跡運(yùn)動才能保證工作環(huán)境及人員安全，因此對臂架的姿態(tài)位置檢測要求極高。目前對泵車臂架姿態(tài)感知的研究主要保留在傾角傳感器上面，由于傾角傳感器本身的局限性，以及臂架形變時易造成累計誤差，使最后獲得的各臂節(jié)位置參數(shù)與實(shí)際位置偏差較大，難以滿足泵車臂架精確感知的需求。同時，目前的姿態(tài)感知算法都是針對特定的環(huán)境以及應(yīng)用提出的，針對泵車臂架的定位算

2、法研究甚少。針對以上問題本文研制了基于泵車臂架的高精度姿態(tài)感知系統(tǒng)。
　　首先，分析并比較當(dāng)前主流無線定位技術(shù)，針對工程機(jī)械特定應(yīng)用環(huán)境，提出一種泵車臂架姿態(tài)感知系統(tǒng)解決方案。由于CSS技術(shù)抗衰減能力強(qiáng)、時間分辨率高、傳輸距離遠(yuǎn)、射頻功耗低的特點(diǎn)，適合在復(fù)雜工況環(huán)境下通信，最終確定了基于CSS技術(shù)的定位方案。根據(jù)泵車臂架結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動特點(diǎn)，簡化了臂架運(yùn)動模型，將其進(jìn)行運(yùn)動空間轉(zhuǎn)換，并給出了具體的轉(zhuǎn)換公式。針對CSS無線定位技術(shù)對泵車

3、臂架姿態(tài)感知進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計。
　　其次，設(shè)計了適合泵車臂架姿態(tài)感知系統(tǒng)方案的定位算法。根據(jù)一跳范圍內(nèi)泵車數(shù)目的不同，將該定位算法分為非協(xié)作式定位算法和協(xié)作式定位算法，可分別用于單泵車和泵車群之間的定位。同時，通過 MATLAB對該算法進(jìn)行仿真與性能分析，比較了半定規(guī)劃(SDP)求解的方法與 LS直接求逆方法在泵車臂架姿態(tài)感知系統(tǒng)的性能影響，SDP優(yōu)化的方法抗干擾性更強(qiáng)，定位精確度更高。將該定位算法用于單泵車和泵車群之間的臂架姿態(tài)感