發(fā)布時間：2017-03-27 19:05

  本文關(guān)鍵詞：伸縮臂高空作業(yè)車臂架變幅振動抑制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高空作業(yè)車作為一種運送人員、工具和材料到指定位置進行工作的設(shè)備,因其具有靈活性、高效性、安全性等特點而得到廣泛應(yīng)用,隨著高空作業(yè)車作業(yè)臂架長度增加和輕量化設(shè)計過程中臂架剛度的降低,臂架在快速運動中出現(xiàn)振動現(xiàn)象,因而如何實現(xiàn)臂架的振動抑制,使其具有良好的穩(wěn)定性和安全性具有十分重要的理論意義和實際意義。本文以伸縮臂高空作業(yè)車為研究對象,針對臂架在變幅過程中的振動現(xiàn)象,對伸縮臂高空作業(yè)車變幅過程中各環(huán)節(jié)建模,通過仿真分析伸縮臂高空作業(yè)車在變幅過程中臂架振動現(xiàn)象,并設(shè)計其反饋增益,構(gòu)建閉環(huán)控制系統(tǒng)以抑制臂架振動。主要研究內(nèi)容如下：(1)根據(jù)伸縮臂高空作業(yè)車變幅液壓系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),建立了電液比例位置控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型,并采用PID和前饋控制復合校正的方式對其進行校正,使其不僅具有良好的響應(yīng)性能,且基本消除了跟隨誤差。(2)根據(jù)伸縮臂高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)尺寸,推導臂架了液壓缸伸縮與臂架變幅角度之間的幾何關(guān)系,然后基于均質(zhì)梁的彎曲振動理論,考慮了端部集中質(zhì)量和變截面問題,建立臂架振動的偏微分方程,并確立了臂架的邊界條件和結(jié)構(gòu)的連續(xù)性條件,最終得到了以臂架變幅角度為輸入的臂架系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程表達式。(3)在Simulink中搭建完整的臂架變幅系統(tǒng)仿真模型,并設(shè)計臂架變幅角度,通過仿真分析了臂架變幅過程中臂頭角位移、線速度和線加速度的響應(yīng)。(4)在原有開環(huán)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上,根據(jù)臂架系統(tǒng)狀態(tài)方程,基于極點配置和線性二次型最優(yōu)控制理論設(shè)計反饋增益向量,將得到的反饋值反饋到電磁閥的信號輸入端,以構(gòu)建抑制臂架振動的閉環(huán)控制系統(tǒng),并仿真分析了對臂架振動抑制的效果。通過仿真結(jié)果可知,基于極點配置的閉環(huán)控制系統(tǒng)可以有效抑制臂架振動,但是存在一定的穩(wěn)態(tài)誤差,而基于線性二次型最優(yōu)控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)不僅可以有效抑制臂架振動,且在一定程度上消除穩(wěn)態(tài)誤差。
【關(guān)鍵詞】：高空作業(yè)車 電液比例 狀態(tài)方程 振動抑制
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH211.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 高空作業(yè)車概述9-11
• 1.1.1 高空作業(yè)車定義及分類9-10
• 1.1.2 高空作業(yè)車研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10
• 1.1.3 問題的提出10-11
• 1.2 高空作業(yè)車臂架振動抑制研究綜述11-12
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題的研究意義及研究內(nèi)容12-14
• 1.3.1 研究意義12
• 1.3.2 研究內(nèi)容12-14
• 2 伸縮臂高空作業(yè)車變幅液壓系統(tǒng)建模與校正14-33
• 2.1 電液比例控制技術(shù)介紹14
• 2.1.1 電液比例控制系統(tǒng)組成14
• 2.1.2 電比例控制技術(shù)的特點14
• 2.2 變幅液壓系統(tǒng)電液比例位置控制建模14-24
• 2.2.1 比例放大器建模15
• 2.2.2 電液比例閥建模15-16
• 2.2.3 四通閥控非對稱液壓缸建模16-23
• 2.2.4 位移傳感器建模23
• 2.2.5 變幅液壓控制系統(tǒng)數(shù)學模型23-24
• 2.3 電液比例位置控制系統(tǒng)的復合校正24-32
• 2.3.1 電液比例位置控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析24-25
• 2.3.2 電液比例位置控制系統(tǒng)響應(yīng)分析25-27
• 2.3.3 電液比例位置控制系統(tǒng)復合校正27-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 伸縮臂高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)建模33-45
• 3.1 液壓缸伸縮與變幅角度的幾何關(guān)系33-34
• 3.2 臂架系統(tǒng)建模34-44
• 3.2.1 臂架系統(tǒng)抽象模型34-36
• 3.2.2 模型邊界條件36
• 3.2.3 振動方程求解36-40
• 3.2.4 主坐標內(nèi)振動方程表達式40-42
• 3.2.5 臂架系統(tǒng)模型參數(shù)42-43
• 3.2.6 可控性與可觀性43-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 4 伸縮臂高空作業(yè)車臂架變幅振動仿真分析45-54
• 4.1 基于Simulink的控制系統(tǒng)完整模型45-46
• 4.2 臂架在變幅過程中振動響應(yīng)分析46-53
• 4.2.1 變幅角度設(shè)計46-47
• 4.2.2 臂頭角位移響應(yīng)分析47-49
• 4.2.3 臂頭線速度響應(yīng)分析49-51
• 4.2.4 臂頭加速度響應(yīng)分析51-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 5 伸縮臂高空作業(yè)車臂架變幅振動抑制54-71
• 5.1 基于極點配置的振動抑制54-60
• 5.1.1 極點配置原理54
• 5.1.2 極點配置的反饋向量54-55
• 5.1.3 基于極點配置振動響應(yīng)分析55-60
• 5.2 基于線性二次型最優(yōu)控制的振動抑制60-70
• 5.2.1 線性二次型最優(yōu)控制原理60-63
• 5.2.2 基于線性二次型控制器設(shè)計63-64
• 5.2.3 基于線性二次型最優(yōu)控制的振動響應(yīng)分析64-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻73-75
• 致謝75-76

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