高适应性高空作业车电液自动调平系统的研究

发布时间：2017-05-18 13:06

  本文关键词：高适应性高空作业车电液自动调平系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高空作业车作为一种大型的工程机械设备,广泛应用于船舶、交通、园林维护、市政建设、电力保障等多种行业及场所,是一项新兴技术产业,有着广阔的发展前景。而调平技术是高空作业车的关键技术之一,随着高空作业车的高度增大,对调平系统的各项性能要求就越严格。所以本文分析了高空作业车的调平特性,基于具有四路执行机构的阀控非对称电液位置闭环控制系统的特点,通过对自调平系统进行控制策略分析、理论建模、仿真及实验研究,实现了对高空作业车的刚性平台在精度范围内快速、稳定调平。主要研究内容有以下几部分：首先,在查阅国内外相关文献的基础上,阐述了国内外高空作业车及电液比例调平技术的发展概况。以杭州爱知车辆有限公司SN15B系列高空作业车为背景,根据其性毙指标详述了调平系统的组成及工作原理,给出了自动调平系统的总体设计方案。其次,在对调平控制方法、策略进行研究,以及对平台位姿特性进行分析的基础上,本文提出采用四个开关阀和一个电液比例方向阀联合作为调平系统控制元件来控制支腿的升降,并配置二个倾角传感器作为平台倾角检测,在控制方式上采用位置电流双闭环控制,以压力反馈作为辅助检测,避免虚腿问题的产生,同时将调平过程分为多点粗调和单点精调进行。接着,对电液调平系统进行匹配和关键元件的选型,并研究了开关电磁铁的比例特性,通过实测分析,证明了开关阀具有良好的比例控制性能,提出将开关阀的比例控制应用于自动调平系统的粗调阶段。最后,在对该电液比例系统分析的基础上,建立了滑控非对称液压缸数学模型,并运用MATLAB/Simulink与AMESim联合仿真环境对系统动态响应特性及支腿运动过程进行模拟仿真分析。本文设计了一款具有高性能的调平控制器,搭建测试平台并用该控制器对调平系统进行了调平试验研究,证明了本文设计的调平控制系统是可行的,也为电液自动调平控制的研究奠定了坚实的基础。
【关键词】：高空作业车 自动调平系统 调平控制策略 电液比例 仿真
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH211.6;TH137
【目录】：

• 摘要5-6
• 英文摘要6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 课题研究的背景意义10-11
• 1.2 高空作业车国内外发展现状11-14
• 1.2.1 国内高空作业车行业11-12
• 1.2.2 国外高空作业车行业12-14
• 1.3 电液自动调平技术研究概况14-19
• 1.3.1 电液调平技术的发展概况14-15
• 1.3.2 电液比例技术概述15-19
• 1.4 课题论文的提出及研究的主要内容19-22
• 第2章 自动调平系统总体设计与调平特性分析22-34
• 2.1 调平系统设计22-26
• 2.1.1 驱动方式的选择23-24
• 2.1.2 硬件设计24-25
• 2.1.3 调平系统工作原理25-26
• 2.2 调平系统的液压回路设计26-27
• 2.3 调平系统的调平策略及位姿分析27-33
• 2.3.1 调平策略的研究27-28
• 2.3.2 调平系统的位姿分析28-30
• 2.3.3 调平方法的选用30-32
• 2.3.4“虚腿”问题32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 液压系统结构设计与匹配34-52
• 3.1 液压系统设计34-39
• 3.1.1 液压动力元件和负载的匹配34-37
• 3.1.2 伺服油缸及负载参数的确定37-38
• 3.1.3 比例阀的选型38-39
• 3.2 比例电磁铁和开关电磁铁的特性分析39-47
• 3.2.1 比例电磁铁的研究39-41
• 3.2.2 开关电磁铁的研究41-47
• 3.2.2.1 开关电磁铁的静态特性分析42-43
• 3.2.2.2 开关电磁铁比例特性研究43-47
• 3.3 开关电磁铁比例特性应用47-50
• 3.3.1 压扭位移放大工作原理47-48
• 3.3.2 开关电磁铁比例化应用试验研究48-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第4章 电液比例控制系统数学建模与仿真52-68
• 4.1 电液比例调平系统的数学模型52-60
• 4.1.1 电液比例阀传递函数52-53
• 4.1.2 阀控非对称液压缸线性化模型53-60
• 4.2 电液比例系统模型仿真60-66
• 4.2.1 系统相关参数及计算60-63
• 4.2.2 调平过程仿真设计63-65
• 4.2.3 仿真结果分析65-66
• 4.3 本章小结66-68
• 第5章 调平电液比例控制器设计与实验研究68-82
• 5.1 比例控制器的设计方法68-70
• 5.2 比例控制模块设计70-76
• 5.2.1 模拟量输入模块70
• 5.2.2 高频PWM驱动模块70-73
• 5.2.3 电流采样调理模块73-74
• 5.2.4 功率保护模块74
• 5.2.5 PUD模块74-75
• 5.2.6 ACD采样模块75
• 5.2.7 颤振模块75-76
• 5.3 高空作业车的调平过程76-77
• 5.4 电液调平系统实验研究77-81
• 5.5 本章小结81-82
• 第6章 总结与展望82-84
• 6.1 总结82-83
• 6.2 展望83-84
• 参考文献84-86
• 致谢86-87
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：376116