基于動態(tài)滑模理論的舉高消防車軌跡跟蹤研究.pdf

1、舉高消防車是城市高層建筑消防救援的綜合性特種設(shè)備。隨著城市的快速發(fā)展和高層建筑的增多，勢必對舉高消防車在數(shù)量和性能上都將有更高的要求。要實現(xiàn)舉高消防車按期望軌跡快速、平穩(wěn)和準(zhǔn)確地到達指定位置進行作業(yè)，就要求臂架系統(tǒng)具有良好的軌跡跟蹤性能。
　　由于舉高消防車臂架系統(tǒng)具有多臂節(jié)、變截面、大臂長和工作環(huán)境復(fù)雜的特點，臂架系統(tǒng)的建模誤差和外界干擾會嚴重影響末端軌跡的跟蹤精度和跟蹤性能。本文為了對舉高消防車臂架系統(tǒng)實現(xiàn)準(zhǔn)確且具有強魯棒性地

2、軌跡跟蹤控制，主要做了以下工作：
　　首先，仔細分析了舉高消防車和相關(guān)工程機械臂的研究發(fā)展現(xiàn)狀。主要包括對舉高消防車產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析，以及對工程機械臂的建模、振動控制、軌跡規(guī)劃、軌跡跟蹤和變形補償?shù)南嚓P(guān)研究進行了詳細總結(jié)。
　　其次，完整地建立了舉高消防車臂架系統(tǒng)動力學(xué)模型。考慮關(guān)節(jié)摩擦、液壓缸鉸點空間位置，建立了臂架機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的完整動力學(xué)模型，得到了以控制信號為輸入和關(guān)節(jié)變量為輸出的關(guān)系，為控制器的設(shè)計

3、奠定了基礎(chǔ)。
　　此外，設(shè)計了基于動態(tài)滑模控制理論的一階和二階滑模軌跡跟蹤控制器。將滑模控制理論引入到舉高消防車軌跡跟蹤控制中，考慮由于建模誤差和外界干擾對軌跡跟蹤的影響，在分析滑模控制的基本原理和動態(tài)滑?？刂频奶攸c及設(shè)計原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一階和二階動態(tài)滑?？刂破鳎瑢Ω鱾€關(guān)節(jié)的軌跡跟蹤進行了仿真分析，對比分析了不同級別干擾下的軌跡跟蹤效果和抗干擾情況，驗證和對比了兩種控制方法的控制性能和控制效果。
　　最后，提出了一種快速