液壓挖掘機作為一種典型的多功能工程機械,在工程建設領域發(fā)揮著不可替代的作用。液壓挖掘機的自動化作業(yè)可顯著提高工作效率和作業(yè)精度,具有非常重要的社會和經(jīng)濟價值。本論文以帶有電控先導比例減壓閥（EPPRV）和三位六通開中心比例換向閥的自動作業(yè)液壓挖掘機為研究對象,在綜合考慮其電液系統(tǒng)特點的前提下,利用非線性控制技術(shù),并采用理論分析、仿真研究以及實際實驗相結(jié)合的研究方法,對其電液系統(tǒng)的高精度控制方法進行研究,為實現(xiàn)液壓挖掘機在各典型工況下的自動化作業(yè)打下實用、有價值的理論和實驗基礎,同時也為其他工程機械電液系統(tǒng)的控制提供方法借鑒。本論文對自動作業(yè)液壓挖掘機的EPPRV非線性補償、單執(zhí)行器運動控制、鏟斗軌跡控制以及回轉(zhuǎn)力矩控制進行研究。首先,針對EPPRV因存在死區(qū)滯環(huán)非線性而導致其控制性能較差的問題,提出了基于降階模型的自適應魯棒控制（ARC）方法,可有效提高EPPRV的控制精度;其次,針對單執(zhí)行器運動控制中所存在的大慣性、變負載以及不確定挖掘阻力等問題,提出了不依賴系統(tǒng)模型參數(shù)的自適應神經(jīng)網(wǎng)絡終端滑�？刂疲ˋNTC）方法,可保證控制誤差在有限時間內(nèi)收斂,從而有效提高系統(tǒng)的瞬態(tài)響應速度以及穩(wěn)... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題的背景及意義
        1.1.1 背景介紹
        1.1.2 研究意義
    1.2 自動作業(yè)液壓挖掘機電液系統(tǒng)特點分析
    1.3 研究現(xiàn)狀概述
        1.3.1 電液系統(tǒng)執(zhí)行器運動控制
        1.3.2 液壓挖掘機鏟斗軌跡控制
        1.3.3 液壓挖掘機力/力矩控制
    1.4 課題的主要研究內(nèi)容
2 自動作業(yè)系統(tǒng)設計及先導閥非線性補償研究
    2.1 引言
    2.2 傳統(tǒng)液壓挖掘機工作方式分析
    2.3 液壓挖掘機自動作業(yè)系統(tǒng)設計
    2.4 先導閥非線性補償研究
        2.4.1 數(shù)學模型
        2.4.2 控制器設計
        2.4.3 穩(wěn)定性分析
        2.4.4 仿真和實驗研究
    2.5 基于先導閥非線性補償?shù)碾p閉環(huán)控制策略研究
        2.5.1 雙閉環(huán)控制策略
        2.5.2 實驗研究
    2.6 本章小結(jié)
3 單執(zhí)行器運動控制研究
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)建模
    3.3 控制器設計
        3.3.1 高階滑模觀測器
        3.3.2 回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡
        3.3.3 控制器設計
        3.3.4 穩(wěn)定性分析
        3.3.5 參數(shù)選取準則
    3.4 仿真研究
    3.5 實驗研究
    3.6 本章小結(jié)
4 鏟斗軌跡控制研究
    4.1 引言
    4.2 運動學模型
        4.2.1 運動學正解
        4.2.2 運動學逆解
    4.3 軌跡規(guī)劃
    4.4 系統(tǒng)數(shù)學模型
    4.5 鏟斗軌跡控制器設計
        4.5.1 控制器設計
        4.5.2 穩(wěn)定性分析
        4.5.3 實驗研究
    4.6 鏟斗軌跡協(xié)同控制器設計
        4.6.1 系統(tǒng)數(shù)學模型
        4.6.2 協(xié)同誤差定義
        4.6.3 協(xié)同控制器設計
        4.6.4 穩(wěn)定性分析
        4.6.5 實驗研究
    4.7 本章小結(jié)
5 回轉(zhuǎn)力矩控制研究
    5.1 引言
    5.2 問題分析與系統(tǒng)建模
    5.3 液壓泵壓力補償器設計
    5.4 回轉(zhuǎn)力矩控制器設計
        5.4.1 控制器設計
        5.4.2 穩(wěn)定性分析
    5.5 實驗研究
    5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀博士學位期間科研成果



本文編號：3200999