高空作業(yè)車直臂系統(tǒng)振動(dòng)抑制研究.pdf

1、高空作業(yè)車作為一種工程車輛，廣泛應(yīng)用于市政工程、設(shè)備維修及救援搶險(xiǎn)等多種場(chǎng)合?？紤]到高空作業(yè)車以搭載人員為主的特點(diǎn)，針對(duì)其臂架系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程有較高的平穩(wěn)性與安全性要求。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)在其工作過(guò)程中的振動(dòng)抑制，是達(dá)到上述目標(biāo)的重要手段。本文結(jié)合柔性臂架振動(dòng)抑制方面的研究成果，采用振動(dòng)力學(xué)和控制工程理論，選擇直臂高空作業(yè)車作為研究對(duì)象，研究其臂架系統(tǒng)的振動(dòng)特性，并在控制模型中設(shè)計(jì)反饋環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)臂架末端振動(dòng)的控制。

2、　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用梁的彎曲振動(dòng)理論，得到具有端部質(zhì)量的均質(zhì)梁模型的動(dòng)力學(xué)方程和邊界條件，采用數(shù)值方法求得該系統(tǒng)的固有頻率和各階振型，利用振型正交性構(gòu)建一組正交空間，得到在該正交空間內(nèi)的系統(tǒng)振動(dòng)方程。將該方法推廣至變截面梁模型模擬直臂高空作業(yè)車的伸縮臂結(jié)構(gòu)，得到其在正交空間內(nèi)的振動(dòng)方程，并得到以臂架仰角為系統(tǒng)輸入的系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式。⑵分析引起臂架振動(dòng)的工況，研究臂架變幅仰角變化對(duì)臂頭位置振動(dòng)響應(yīng)的影響。選擇臂頭集中質(zhì)量、臂架

3、線密度和臂架抗彎剛度為分析變量，通過(guò)控制變量的方法，分析上述臂架系統(tǒng)參數(shù)的變化對(duì)臂架系統(tǒng)固有頻率和振型曲線，以及臂頭角位移、線速度和線加速度的影響。⑶設(shè)計(jì)反饋環(huán)節(jié)，分別利用極點(diǎn)配置法和線性二次型最優(yōu)控制理論計(jì)算反饋增益向量，在Simulink中對(duì)臂架變幅過(guò)程的振動(dòng)主動(dòng)控制進(jìn)行模擬。對(duì)比兩種方法對(duì)臂架臂頭位置的振動(dòng)抑制及軌跡跟蹤效果。⑷得到臂架變幅機(jī)構(gòu)與臂架仰角之間的函數(shù)關(guān)系，將變幅油缸作為實(shí)現(xiàn)臂架振動(dòng)抑制的作動(dòng)器，將液壓缸流速作為液壓系