直臂式高空作业车船体喷漆轨迹控制研究

发布时间：2017-07-29 01:06

  本文关键词：直臂式高空作业车船体喷漆轨迹控制研究

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【摘要】：高空作业车作为一种将人员及设备举升到指定工作点进行特种作业的工程机械,已在工业生产的各个领域得到广泛的推广与应用。随着人们对作业效率及作业质量要求的不断提高,高空作业车智能化程度低的缺陷日渐凸显,如何尽快提高高空作业车智能化程度已成为一个急待解决的问题。本文以直臂式高空作业车为研究对象,以其在船舶领域喷漆作业方面的应用为研究背景,提出了两种高空作业车船体智能喷漆方式,运用机器人学建模思想及轨迹规划策略,极大地提高了直臂式高空作业车臂架运动的智能化程度,对两种智能喷漆方式进行了仿真分析,为工程机械智能化程度的不断提高奠定了基础。 本文的主要工作包括如下四个方面： (1)根据直臂式高空作业车臂架系统结构,应用D-H法进行了坐标系的建立并完成了臂架系统运动学正逆问题求解。 (2)提出了“定点喷漆”及“船体轮廓连续喷漆”两种智能喷漆方式,完成了轨迹规划任务,实现了对臂架顶端运动的轨迹跟踪。 (3)应用液压系统传递函数建模方法求解了臂架电液比例位置控制系统各环节传递函数,并运用频域分析法分析了系统的相对稳定性。 (4)介绍了MATLAB/Simulink环境下控制信号的建模方法,建立了船体智能喷漆轨迹控制系统模型,设计了由PID控制器及前馈补偿器共同构成的校正环节,针对所提出的智能喷漆方式进行了仿真分析。
【关键词】：直臂式高空作业车 轨迹控制 PID 前馈补偿
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH211.6;U671.918
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 高空作业车在船舶领域的应用现状及发展趋势8-10
• 1.1.1 高空作业车产品定义及产品分类8
• 1.1.2 高空作业车在船舶领域应用现状8-9
• 1.1.3 高空作业车在船舶领域发展趋势9
• 1.1.4 高空作业车智能化的意义9-10
• 1.2 工程机械轨迹控制研究综述10-11
• 1.2.1 国外研究现状10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.3 课题研究意义及研究内容11-12
• 1.3.1 研究意义11
• 1.3.2 研究内容11-12
• 1.4 本文组织安排12-13
• 2 直臂式高空作业车运动学建模13-22
• 2.1 直臂式高空作业车整车结构及工作特点13-14
• 2.2 臂架系统运动学分析14-21
• 2.2.1 臂架系统形态空间描述14-15
• 2.2.2 臂架系统D-H坐标系的建立15-17
• 2.2.3 臂架系统运动学正问题求解17-19
• 2.2.4 臂架系统运动学逆问题求解19-21
• 2.3 本章小结21-22
• 3 直臂式高空作业车船体智能喷漆轨迹规划22-35
• 3.1 船体智能喷漆方式介绍22-23
• 3.2 轨迹规划概述23-26
• 3.3 定点喷漆轨迹规划及运动学仿真26-30
• 3.3.1 定点喷漆轨迹规划26-27
• 3.3.2 定点喷漆运动学仿真27-30
• 3.4 船体轮廓连续喷漆轨迹规划及运动学仿真30-34
• 3.4.1 船体轮廓连续喷漆轨迹规划30-32
• 3.4.2 船体轮廓连续喷漆运动学仿真32-34
• 3.5 本章小结34-35
• 4 直臂式高空作业车臂架系统液压部分建模与分析35-50
• 4.1 直臂式高空作业车液压系统组成及特点35-37
• 4.2 直臂式高空作业车电液比例位置控制系统建模37-45
• 4.2.1 比例放大器环节37-38
• 4.2.2 电液比例阀环节38-39
• 4.2.3 四通阀控单出杆液压缸环节39-45
• 4.2.4 位移传感器环节45
• 4.3 电液比例位置控制系统稳定性分析45-49
• 4.4 本章小结49-50
• 5 基于Simulink的船体喷漆轨迹控制系统建模与仿真分析50-68
• 5.1 船体喷漆轨迹信号的建立50-53
• 5.2 船体喷漆电液比例位置控制系统校正与分析53-62
• 5.2.1 基于PID控制器的校正与分析55-58
• 5.2.2 前馈补偿与PID控制器的复合校正与分析58-62
• 5.3 船体喷漆轨迹控制系统整体仿真与分析62-67
• 5.3.1 定点喷漆仿真与分析62-65
• 5.3.2 船体轮廓连续喷漆仿真与分析65-67
• 5.4 本章小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：586788