基于数据融合的全地面起重机路面信息识别技术研究
发布时间：2021-03-28 05:23
全地面起重机起吊吨位大、越野性能好,广泛应用于城市和基础设施建设。路面等级和形态作为全地面起重机行驶过程中的主要激励,直接影响其平顺性、稳定性和安全性,因此准确地识别路面参数并对其悬架系统进行主动控制是全地面起重机亟待解决的关键问题。本文结合企业项目对全地面起重机的路面识别技术进行了系统地研究,以五桥全地面起重机为研究对象,建立了包含油气悬架系统的整车动力学模型,提出了基于数据融合技术的路面等级识别方法和车前路面感知系统,进行了全地面起重机路面识别试验。在综述国内外全地面起重机研究及路面识别方法研究成果的基础上,分析并讨论了与全地面起重机相关的油气悬架系统研究以及与路面识别方法相关的数据融合技术、神经网络方法研究的优势与不足,提出了基于全地面起重机的路面识别方法研究方案。基于油气悬架结构和工作原理,建立了考虑实际气体状态变化、温度等因素影响的五桥全地面起重机油气悬架系统数学模型,提出了三种油气悬架系统的互连方案,并应用AMESim仿真对三种方案在垂向、侧倾、俯仰及扭转振动状态下的刚度、阻尼特性进行了分析。在此基础上,根据全地面起重机的结构特点和工作特点分析了不同方案的适用性,将前后两部...
【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】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
利勃海尔LTM11200-9.1全地面起重机
第2章全地面起重机油气悬架模型及互连方案分析17第2章全地面起重机油气悬架模型及互连方案分析油气悬架系统可以使多轴车辆整车保持平衡状态，还能实现增加整车侧倾刚度、调节车身高度和悬架锁死等功能，对整车的安全性和舒适性都有着重要的影响。油气悬架系统由液压油缸和蓄能器组成，蓄能器中的惰性气体作为弹性元件，油液作为中间介质传递压力。本文所研究的五桥全地面起重机共有10个液压油缸，油缸的互连方式不同会使车身产生不同的响应，所以要选择合理的油气悬架互连方案保证全地面起重机的行驶平顺性。本章介绍了五桥全地面起重机的主要结构，并建立了油气悬架系统的数学模型，针对其油气悬架系统提出了不同的互连方案，基于AMESim和Matlab对不同互连方式的油气悬架系统进行仿真分析，并对比了不同方案的油气悬架刚度特性和阻尼特性，根据全地面起重机的结构特点和工作特点分析了各种互连方案的适用性。2.1全地面起重机主要结构组成全地面起重机的工作机构主要包括起升机构、变幅机构、回转机构及行走机构，如图2.1所示。图2.1全地面起重机工作机构
吉林大学博士学位论文18起升机构由原动机、卷筒、钢丝绳、滑轮组和吊钩组成，原动机提供动力，卷筒、钢丝绳和滑轮组共同完成吊钩的垂向运动；变幅机构用于改变吊钩中心与起重机回转中心轴线之间的距离，可扩大起重机的作业范围；回转机构能实现起重机上车部分相对于下车部分的回转运动，进一步扩大了起重机的作业范围；行走机构为包括油气悬架系统的轮胎底盘。五桥全地面起重机如图2.2所示，最大起重量220t，底盘长度13.49m，采用柴油发动机，整车共用底盘发动机，动力通过机械传动传递到上车为上车提供动力，该起重机行驶时三桥/四桥驱动自由切换，三桥驱动适用于公路行驶，四桥驱动适用于越野及场地转移。该起重机的油气悬架系统具备自动调平、悬架升降、弹性刚性转换等功能，油缸行程为-140mm-140mm。图2.2五桥全地面起重机2.2油气悬架系统模型的建立本文所研究的五桥全地面起重机为非独立悬架，第一、二桥的油气悬架油缸内无阻尼孔与单向阀，只有一根细长管连接有杆腔与油路，如图2.3所示。第三、四、五桥的油气悬架油缸分为外筒、中筒和内筒，如图2.4所示。悬架油缸活塞杆中空，一侧与无杆腔相连，另一侧与外部油路相连，内筒与活塞杆外壁形成一个环形腔，活塞杆外壁与外筒内壁也形成了一个环形腔，这两个环形腔之间通过阻尼孔和单向阀连通。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相关性方差贡献率的高坝泄洪振动数据级融合方法[J]. 马斌,张泽,赵钊. 水利水电科技进展. 2020(02)
[2]采用监督局部切空间排列算法的航空发动机磨损故障诊断[J]. 张赟,林学森,王琳,陈应付,李朋. 西安交通大学学报. 2020(04)
[3]基于系统响应的履带车辆路面识别方法[J]. 王鑫,顾亮,李晓雷,董明明. 东北大学学报(自然科学版). 2019(07)
[4]Reactive Navigation of Underwater Mobile Robot Using ANFIS Approach in a Manifold Manner[J]. Shubhasri Kundu,Dayal R.Parhi. International Journal of Automation and Computing. 2017(03)
[5]一种改进的BP神经网络WSN数据融合方案[J]. 罗丹. 信息技术. 2017(02)
[6]多工况下互连式油气悬架系统建模及特性研究[J]. 张军伟,杨波,李洪彪,陈思忠,李辰. 汽车工程学报. 2016(03)
[7]工程车辆油气悬架分数阶建模与特性分析[J]. 金纯,孙会来,张文明,李昊,田海勇. 农业机械学报. 2014(05)
[8]基于多轴连通式油气悬架的导弹发射车振动性能研究[J]. 林国问,马大为,朱忠领. 振动与冲击. 2013(12)
[9]油气耦连悬架系统的建模与仿真研究[J]. 郭孔辉,陈禹行,庄晔,贾砚波,卢荡,杨业海. 湖南大学学报(自然科学版). 2011(03)
[10]基于车辆振动加速度响应的路面识别研究[J]. 么鸣涛,管继富,顾亮. 拖拉机与农用运输车. 2011(01)
博士论文
[1]基于多传感器数据融合的高速列车传动系统故障诊断与健康状态预测[D]. 乔宁国.吉林大学 2019
[2]轨道路基动力响应试验系统电液激振控制技术研究[D]. 邓攀.武汉科技大学 2019
[3]社会环境的轮式移动机器人定位导航方法研究[D]. 陈伟华.华南理工大学 2018
[4]基于RBFNN的复杂环境下车载组合导航系统研究及实现[D]. 李晶.电子科技大学 2018
[5]七桥登高车混连油气悬架系统特性研究[D]. 田文朋.长安大学 2018
[6]航天器姿态容错控制方法研究[D]. 霍宝玉.北京理工大学 2017
[7]基于路面识别的车辆半主动悬架控制研究[D]. 秦也辰.北京理工大学 2016
[8]机器学习方法在入侵检测中的应用研究[D]. 解男男.吉林大学 2015
[9]飞行器气动外形优化设计方法研究与应用[D]. 王丹.西北工业大学 2015
[10]自治水下机器人的非线性控制方法研究[D]. 王璐.哈尔滨工程大学 2013
硕士论文
[1]基于多传感器信息融合的车前路面高程测量与构建[D]. 杨锐鹏.吉林大学 2019
[2]基于工况识别的PHEB能量管理策略研究[D]. 张黎明.合肥工业大学 2019
[3]轮式装载机油气悬架参数优化及主动控制[D]. 曹玥.吉林大学 2018
[4]基于车辆响应识别路面不平度的神经网络方法研究[D]. 谷盛丰.吉林大学 2018
[5]基于激光雷达的车前地形高程信息测量技术研究[D]. 李以磊.吉林大学 2018
[6]基于激光雷达的路面不平度重构方法研究[D]. 郑颖琳.吉林大学 2017
[7]铰接式自卸车油气悬架模式研究[D]. 马超.西南交通大学 2017
[8]基于神经网络的高速列车位置计算模型及在线学习算法设计[D]. 韩晓婕.北京交通大学 2016
[9]55吨全地面起重机油气悬架系统设计与分析[D]. 穆晓东.大连理工大学 2015
[10]基于键合理论的全地面起重机行驶平顺性分析[D]. 张强.太原科技大学 2014
本文编号：3104965
【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】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
利勃海尔LTM11200-9.1全地面起重机
第2章全地面起重机油气悬架模型及互连方案分析17第2章全地面起重机油气悬架模型及互连方案分析油气悬架系统可以使多轴车辆整车保持平衡状态，还能实现增加整车侧倾刚度、调节车身高度和悬架锁死等功能，对整车的安全性和舒适性都有着重要的影响。油气悬架系统由液压油缸和蓄能器组成，蓄能器中的惰性气体作为弹性元件，油液作为中间介质传递压力。本文所研究的五桥全地面起重机共有10个液压油缸，油缸的互连方式不同会使车身产生不同的响应，所以要选择合理的油气悬架互连方案保证全地面起重机的行驶平顺性。本章介绍了五桥全地面起重机的主要结构，并建立了油气悬架系统的数学模型，针对其油气悬架系统提出了不同的互连方案，基于AMESim和Matlab对不同互连方式的油气悬架系统进行仿真分析，并对比了不同方案的油气悬架刚度特性和阻尼特性，根据全地面起重机的结构特点和工作特点分析了各种互连方案的适用性。2.1全地面起重机主要结构组成全地面起重机的工作机构主要包括起升机构、变幅机构、回转机构及行走机构，如图2.1所示。图2.1全地面起重机工作机构
吉林大学博士学位论文18起升机构由原动机、卷筒、钢丝绳、滑轮组和吊钩组成，原动机提供动力，卷筒、钢丝绳和滑轮组共同完成吊钩的垂向运动；变幅机构用于改变吊钩中心与起重机回转中心轴线之间的距离，可扩大起重机的作业范围；回转机构能实现起重机上车部分相对于下车部分的回转运动，进一步扩大了起重机的作业范围；行走机构为包括油气悬架系统的轮胎底盘。五桥全地面起重机如图2.2所示，最大起重量220t，底盘长度13.49m，采用柴油发动机，整车共用底盘发动机，动力通过机械传动传递到上车为上车提供动力，该起重机行驶时三桥/四桥驱动自由切换，三桥驱动适用于公路行驶，四桥驱动适用于越野及场地转移。该起重机的油气悬架系统具备自动调平、悬架升降、弹性刚性转换等功能，油缸行程为-140mm-140mm。图2.2五桥全地面起重机2.2油气悬架系统模型的建立本文所研究的五桥全地面起重机为非独立悬架，第一、二桥的油气悬架油缸内无阻尼孔与单向阀，只有一根细长管连接有杆腔与油路，如图2.3所示。第三、四、五桥的油气悬架油缸分为外筒、中筒和内筒，如图2.4所示。悬架油缸活塞杆中空，一侧与无杆腔相连，另一侧与外部油路相连，内筒与活塞杆外壁形成一个环形腔，活塞杆外壁与外筒内壁也形成了一个环形腔，这两个环形腔之间通过阻尼孔和单向阀连通。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相关性方差贡献率的高坝泄洪振动数据级融合方法[J]. 马斌,张泽,赵钊. 水利水电科技进展. 2020(02)
[2]采用监督局部切空间排列算法的航空发动机磨损故障诊断[J]. 张赟,林学森,王琳,陈应付,李朋. 西安交通大学学报. 2020(04)
[3]基于系统响应的履带车辆路面识别方法[J]. 王鑫,顾亮,李晓雷,董明明. 东北大学学报(自然科学版). 2019(07)
[4]Reactive Navigation of Underwater Mobile Robot Using ANFIS Approach in a Manifold Manner[J]. Shubhasri Kundu,Dayal R.Parhi. International Journal of Automation and Computing. 2017(03)
[5]一种改进的BP神经网络WSN数据融合方案[J]. 罗丹. 信息技术. 2017(02)
[6]多工况下互连式油气悬架系统建模及特性研究[J]. 张军伟,杨波,李洪彪,陈思忠,李辰. 汽车工程学报. 2016(03)
[7]工程车辆油气悬架分数阶建模与特性分析[J]. 金纯,孙会来,张文明,李昊,田海勇. 农业机械学报. 2014(05)
[8]基于多轴连通式油气悬架的导弹发射车振动性能研究[J]. 林国问,马大为,朱忠领. 振动与冲击. 2013(12)
[9]油气耦连悬架系统的建模与仿真研究[J]. 郭孔辉,陈禹行,庄晔,贾砚波,卢荡,杨业海. 湖南大学学报(自然科学版). 2011(03)
[10]基于车辆振动加速度响应的路面识别研究[J]. 么鸣涛,管继富,顾亮. 拖拉机与农用运输车. 2011(01)
博士论文
[1]基于多传感器数据融合的高速列车传动系统故障诊断与健康状态预测[D]. 乔宁国.吉林大学 2019
[2]轨道路基动力响应试验系统电液激振控制技术研究[D]. 邓攀.武汉科技大学 2019
[3]社会环境的轮式移动机器人定位导航方法研究[D]. 陈伟华.华南理工大学 2018
[4]基于RBFNN的复杂环境下车载组合导航系统研究及实现[D]. 李晶.电子科技大学 2018
[5]七桥登高车混连油气悬架系统特性研究[D]. 田文朋.长安大学 2018
[6]航天器姿态容错控制方法研究[D]. 霍宝玉.北京理工大学 2017
[7]基于路面识别的车辆半主动悬架控制研究[D]. 秦也辰.北京理工大学 2016
[8]机器学习方法在入侵检测中的应用研究[D]. 解男男.吉林大学 2015
[9]飞行器气动外形优化设计方法研究与应用[D]. 王丹.西北工业大学 2015
[10]自治水下机器人的非线性控制方法研究[D]. 王璐.哈尔滨工程大学 2013
硕士论文
[1]基于多传感器信息融合的车前路面高程测量与构建[D]. 杨锐鹏.吉林大学 2019
[2]基于工况识别的PHEB能量管理策略研究[D]. 张黎明.合肥工业大学 2019
[3]轮式装载机油气悬架参数优化及主动控制[D]. 曹玥.吉林大学 2018
[4]基于车辆响应识别路面不平度的神经网络方法研究[D]. 谷盛丰.吉林大学 2018
[5]基于激光雷达的车前地形高程信息测量技术研究[D]. 李以磊.吉林大学 2018
[6]基于激光雷达的路面不平度重构方法研究[D]. 郑颖琳.吉林大学 2017
[7]铰接式自卸车油气悬架模式研究[D]. 马超.西南交通大学 2017
[8]基于神经网络的高速列车位置计算模型及在线学习算法设计[D]. 韩晓婕.北京交通大学 2016
[9]55吨全地面起重机油气悬架系统设计与分析[D]. 穆晓东.大连理工大学 2015
[10]基于键合理论的全地面起重机行驶平顺性分析[D]. 张强.太原科技大学 2014
本文编号：3104965
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