破拆机器人工作装置的动态特性与控制研究
[Abstract]:Breaking and dismantling robot is a kind of large multifunctional construction machinery equipment with the ability of remote control and precise fixed point positioning. It can carry out breaking, digging, cutting and handling operations in various disaster environments. The motion control of the working device is the basis of the intelligent demolition of the breaking and dismantling robot, and the driving mechanism of the work device of the breaking and dismantling robot is asymmetric hydraulic cylinder. The key to realize automatic demolition is to control the electro-hydraulic proportional control of the device. Therefore, based on the knowledge of electro-hydraulic proportional control technology, robotics, mechanical modeling and intelligent control theory, the control system of the driving mechanism of the broken robot is studied. The aim of this paper is to study the dynamic characteristics and control strategy of the hydraulic system of the broken robot considering some nonlinear factors. The main contents of this thesis are as follows: 1. The research status of hydraulic nonlinear control at home and abroad is summarized. (2) the ADAMS mechanical model of breaking down robot is established and the kinematics and dynamics simulation analysis is carried out. 3 according to the analysis of closed loop position control system, The basic mathematical model of each component of hydraulic system is established, and the transfer function of hydraulic system is established. The effects of some key parameters, such as equivalent mass and natural frequency, on the dynamic characteristics of the whole system are studied. And other parameters of the system. 4 because of the existence of friction, external interference, dead zone and other uncertain factors, the hydraulic system is a nonlinear system, and the dynamic characteristics are very complex. Therefore, the controller designed by the traditional control theory based on linear system has poor robustness and anti-jamming ability, and it is difficult to obtain good control effect. However, the expected control system requires small steady-state error, fast response and strong robustness. Because of the high reliability, the off-line simulation model of electro-hydraulic proportional position control system based on SimuLnki will be established in this paper. PID control algorithm and sliding mode variable structure control algorithm are used to simulate and analyze the dynamic characteristics of electro-hydraulic proportional position control system. 5 Dead-time is an important nonlinear factor in hydraulic system. Therefore, a dead-time nonlinear compensation model is established to reduce the influence of dead-time on the control quality of the system. The joint simulation technology of 6ADAMS and SimuLnki can more accurately simulate the working state of the actual system. Therefore, the system is analyzed by ADAMS and Matlab/SimuLnki. The electro-hydraulic proportional position control system is simulated in the presence of system parameters, external interference and dead zone nonlinear factors. Compared with the PID control, the sliding mode variable structure control has better dynamic characteristics, and it has strong robustness and adaptive ability to the change of structure and parameters of the controlled object, the external disturbance force and the nonlinear factor. High precision of proportional position control is obtained.
【学位授予单位】:安徽工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP242
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,本文编号:2261697
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