滑移裝載機運動控制模型及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、滑移裝載機是工程機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)。在工程機械機器人化和需要擴大其使用范圍的背景下，本文以實現(xiàn)滑移裝載機的精確運動控制和較高的工作效率為目標，基于與湖南駿舁機械制造有限公司合作研制的“特種滑移裝載機”項目平臺研究滑移裝載機的運動控制系統(tǒng)，主要工作如下：
　　 1、根據(jù)本文的研究需要，建立了滑移裝載機運動控制系統(tǒng)實驗平臺，明確了滑移裝載機運動控制系統(tǒng)的功能規(guī)劃，確定了滑移裝載機液壓驅動

2、系統(tǒng)的改造方案，并闡述了控制系統(tǒng)的總體方案。
　　 2、建立了滑移裝載機的運動學和動力學逆解模型，運動學模型明確了鏟斗尖的期望軌跡與執(zhí)行元件的位移(轉角)的關系，為軌跡規(guī)劃提供理論基礎；動力學逆解模型推導出了運動過程中執(zhí)行元件所需的驅動力(力矩)，為電液驅動系統(tǒng)設計和控制提出理論依據(jù)；同時在運動學模型的基礎上完成了鏟斗尖期望軌跡所對應的各執(zhí)行元件的運動規(guī)劃，為運動控制的研究奠定基礎。
　　 3、運用功率鍵合圖法建立了滑移

3、裝載機的電液驅動系統(tǒng)模型，推導出了系統(tǒng)的狀態(tài)方程，作為本文控制策略選擇和系統(tǒng)設計的重要依據(jù)；為了完善本文所建的模型，在電液驅動模型中補償了執(zhí)行元件摩擦力，并創(chuàng)新性地將驅動輪打滑率估計和整機重心估計整合到滑移裝載機的運動系統(tǒng)模型中。
　　 4、針對在滑移裝載機運動控制系統(tǒng)中運用一般的控制算法精度低的問題，本文采用自適應模糊滑?？刂撇呗?，設計了動臂比例閥控缸系統(tǒng)自適應模糊滑?？刂破?；運用MATLAB-SIMULINK工具箱，對滑移裝

4、載機運動控制系統(tǒng)進行仿真分析，仿真結果表明，自適應模糊滑?？刂扑惴ㄏ鄬ID算法具備較高的軌跡跟蹤精度和速度及更強的魯棒性能，證明了本文所建立的運動系統(tǒng)模型和電液驅動系統(tǒng)模型的正確性及滑移裝載機運動控制系統(tǒng)的有效性，同時也證明了本文所建的運動參數(shù)估計模型的正確性和實際應用價值。
　　 5、基于ZHL3210滑移裝載機實驗平臺對滑移裝載機工作裝置運動控制系統(tǒng)進行實驗研究，實驗結果證明了本文所建的液壓缸長度與關節(jié)轉角關系模型和工作裝