基于机器学习的装载机工作装置位置控制研究

发布时间：2021-04-16 20:47

　　近年来随着装载机技术的快速发展,对装载机的功能和效率不断提出新的要求,在校企合作项目“FW50GL装载机研发”中,为了提高装载机的工作效率,使用电液比例控制主阀并结合一些传感器实现动臂定高举升功能,因系统的惯性及响应的滞后性导致使用这种功能时出现偏差从而造成了能量损失,从长远来看损失的能量不可小觑,本文就如何有效控制偏差,实现装载机工作装置的位置控制展开研究。本文的研究是在大量实验的基础上展开的:第2章分析实验曲线,研究偏差出现的根本原因,整理实验数据,研究不同因素对偏差的影响;基于当前控制方法,第3章研究新的控制策略,提出控制策略的数学表达形式,并通过实验验证了控制策略的有效性。第4章在控制策略的基础上,提出了基于机器学习的基本控制框架,针对控制策略的盲区:X_e在（35）t时间的变化对控制结果的影响,提出了系统状态量的预测来降低盲区对控制结果的影响,研究了不同预测方案预测结果的均方根误差及最大最小误差并确定了最佳的预测方案。在基本控制框架的基础上,研究了偏差控制模块的初次学习及优化控制学习,提出一个基于机器学习的可行的、完整的偏差控制模型。第5章使用AMESIM... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 装载机工作装置位置控制概述
    1.3 机器学习发展概述及国内外研究现状
        1.3.1 机器学习发展概述
        1.3.2 国内外研究现状
    1.4 论文研究内容与结构
第2章 装载机工作装置系统偏差分析与实验研究
    2.1 系统的组成及工作原理
    2.2 动臂举升过程实验研究
    2.3 偏差影响因素分析
        2.3.1 负载对偏差的影响
        2.3.2 转速对偏差的影响
        2.3.3 转角记忆值对偏差的影响
    2.4 偏差控制研究意义
    2.5 本章小结
第3章 装载机工作装置系统偏差控制研究
    3.1 偏差控制指标
        3.1.1 控制精度
        3.1.2 阈值
        3.1.3 平均误差
        3.1.4 平均绝对误差
        3.1.5 达标百分比
    3.2 偏差控制策略研究
        3.2.1 K（θ）的确定
        3.2.2 e（n,θ）的确定
    3.3 实验验证分析
    3.4 本章小结
第4章 基于机器学习的偏差控制研究
    4.1 基于机器学习的偏差控制基本框架
e在△t时间的变化对控制的影响研究">    4.2 X_e在△t时间的变化对控制的影响研究
    4.3 时间序列的预测研究
        4.3.1 指数平滑法
        4.3.2 差分指数平滑法
        4.3.3 转速预测方案研究
        4.3.4 转速预测方案适用性验证
    4.4 偏差控制模块的学习研究
    4.5 基于机器学习的偏差控制完整表述
    4.6 本章小结
第5章 机器学习控制策略的仿真验证
    5.1 联合仿真模型的建立
        5.1.1 联合仿真软件接口的配置
        5.1.2 AMESIM模型搭建
        5.1.3 Simulink模型搭建
        5.1.4 联合仿真程序
    5.2 控制策略的验证
        5.2.1 第一种验证方案
        5.2.2 第二种验证方案
        5.2.3 第三种验证方案
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
作者简介及攻读硕士学位期间发表论文、参与科研情况
致谢



本文编号：3142144