正鏟挖掘裝置運動分析及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，挖掘機的市場需求量在不斷增加，對挖掘工作裝置產(chǎn)品的性能要求也在不斷的增加。國內(nèi)的挖掘機目前在市場的占有率比較高，但是產(chǎn)品性能以及一些產(chǎn)品技術方面相比國外挖掘機發(fā)展較早的國家還是有一定的差距。如何優(yōu)化挖掘工作裝置構型，提高挖掘裝置的工作效率，減少挖掘工作裝置的故障率是非常必要的。本文對一種新型的挖掘工作裝置進行分析，研究及仿真。該裝置能夠較好的實現(xiàn)水平推壓及提升，由于三角搖板的存在，能夠一定程度地增加鏟斗的推壓力以及破碎力

2、。
　　本文通過理論研究以及虛擬樣機仿真相結(jié)合的方法對機構進行分析。基于D-H法確定機構的關節(jié)空間，結(jié)合正鏟液壓挖掘機機構的4個基本環(huán)路，建立了挖掘機機構的運動學模型。利用MATLAB仿真軟件對建立好的運動數(shù)學模型進行仿真得到理論仿真結(jié)果，再利用SolidWorks及Adams軟件對工作裝置進行三維建模及仿真，將得到的仿真數(shù)據(jù)進行對比，驗證運動學模型的正確性?；诶窭嗜談恿W方程，對機構動力學進行計算，得到工作裝置的關節(jié)驅(qū)動力與

3、關節(jié)空間以及驅(qū)動空間之間的關系。另外，本文以鏟斗液壓缸為例，對液壓系統(tǒng)進行建模，仿真及分析。采用傳統(tǒng)PID控制算法、模糊控制算法、模糊自適應PID算法分別對液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化，并對比幾種控制算法的有效性。最后根據(jù)液壓系統(tǒng)特性，設計使用模糊線性控制算法，對整個液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化，使機構具有良好的鏟斗位姿跟蹤性能。
　　通過對該新型挖掘工作裝置的工作參數(shù)進行分析，證明此構型的有效性。并通過對工作裝置的運動學，動力學以及液壓系統(tǒng)進行分析，進