本文關(guān)鍵詞：全工況流動(dòng)式架橋機(jī)行走同步控制關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 流動(dòng)式架橋機(jī) 行走同步控制 濾波及曲線擬合 模糊PID

【摘要】：全工況流動(dòng)式架橋機(jī)是集提、運(yùn)、架功能于一體的新型高鐵架橋設(shè)備,其操作簡便、使用靈活、安全性高,在高速鐵路橋梁的架設(shè)作業(yè)中被廣泛采用。流動(dòng)式架橋機(jī)的行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分為前車驅(qū)動(dòng)和后車驅(qū)動(dòng)兩部分,前車與后車通過主梁連接。由于液壓元件容積效率、輪胎壓扁量和管路連接長度不同等原因,當(dāng)系統(tǒng)控制不當(dāng)時(shí),出現(xiàn)架橋機(jī)前后車驅(qū)動(dòng)不同步現(xiàn)象,導(dǎo)致主梁、車架等結(jié)構(gòu)受力,不僅降低了整車的動(dòng)力輸出,增加了整車功率損耗,更加劇了架橋機(jī)主梁結(jié)構(gòu)的受力,不利于架橋機(jī)的長期穩(wěn)定使用。本文針對(duì)架橋機(jī)前后車行走驅(qū)動(dòng)的同步控制問題而展開研究。首先,通過分析流動(dòng)式架橋機(jī)的結(jié)構(gòu)、功能、行走驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)組成、主要液壓元件的控制特性及整車電控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)并對(duì)比不同行走驅(qū)動(dòng)同步控制策略的優(yōu)劣性,確定出一種基于壓力閉環(huán)的架橋機(jī)前后車行走驅(qū)動(dòng)同步控制策略,仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該控制策略有效解決了由液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)不同所導(dǎo)致的架橋機(jī)前后車行走驅(qū)動(dòng)不同步問題。其次,為提高系統(tǒng)同步控制精度和控制穩(wěn)定性,在壓力閉環(huán)同步控制策略的基礎(chǔ)上研究了兩種控制結(jié)構(gòu):傳統(tǒng)PID和模糊PID。分析其結(jié)構(gòu)組成、實(shí)現(xiàn)過程及控制性能。再次,為降低外界干擾因素對(duì)壓力傳感器輸出信號(hào)的干擾,提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,本文提出一種基于最小二乘法的濾波以及曲線擬合的方法,并分析其理論結(jié)構(gòu)組成,完成了其程序?qū)崿F(xiàn)過程。最后,通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),獲取并分析了流動(dòng)式架橋機(jī)在不同行駛工況、不同控制結(jié)構(gòu)下的前后車驅(qū)動(dòng)壓力狀態(tài)。分析結(jié)果表明:應(yīng)用壓力閉環(huán)同步控制策略后,架橋機(jī)前后車驅(qū)動(dòng)不同步問題得以有效解決,且與傳統(tǒng)PID控制結(jié)構(gòu)相比,基于模糊PID控制結(jié)構(gòu)的壓力閉環(huán)同步控制策略的控制誤差更小,快速性更高,穩(wěn)定性更好,且能夠更好的解決架橋機(jī)前后車行走驅(qū)動(dòng)的同步控制問題。
【關(guān)鍵詞】：流動(dòng)式架橋機(jī) 行走同步控制 濾波及曲線擬合 模糊PID
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U445.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-26
• 1.1 導(dǎo)言10-11
• 1.2 流動(dòng)式架橋機(jī)結(jié)構(gòu)組成11-17
• 1.2.1 行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12-13
• 1.2.2 懸掛控制系統(tǒng)13
• 1.2.3 轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)13-14
• 1.2.4 卷揚(yáng)控制系統(tǒng)14
• 1.2.5 輔助控制系統(tǒng)14-15
• 1.2.6 流動(dòng)式架橋機(jī)液壓系統(tǒng)構(gòu)成15
• 1.2.7 流動(dòng)式架橋機(jī)架橋工藝流程15-17
• 1.3 課題提出及意義17-18
• 1.3.1 問題原因17
• 1.3.2 課題研究意義17-18
• 1.3.3 課題研究方法18
• 1.4 電液同步控制研究現(xiàn)狀18-24
• 1.4.1 液壓同步控制策略18-19
• 1.4.2 電液比例位置同步控制19-21
• 1.4.3 電液比例速度控制21-23
• 1.4.4 電液比例壓力控制23-24
• 1.5 主要研究內(nèi)容24-26
• 第2章 流動(dòng)式架橋機(jī)行走驅(qū)動(dòng)研究26-36
• 2.1 流動(dòng)式架橋機(jī)技術(shù)特點(diǎn)26-28
• 2.1.1 行走驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)26-27
• 2.1.2 負(fù)載敏感閉環(huán)電液控制技術(shù)27
• 2.1.3 CAN總線控制技術(shù)27-28
• 2.1.4 遠(yuǎn)程安全監(jiān)控28
• 2.2 行走驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)組成28-29
• 2.3 行走驅(qū)動(dòng)速度控制原理29-30
• 2.4 行走驅(qū)動(dòng)同步控制策略研究30-35
• 2.4.1 主從速度閉環(huán)同步控制策略31-33
• 2.4.2 主從壓力閉環(huán)同步控制策略33-34
• 2.4.3 最優(yōu)控制策略的確定34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 基于壓力閉環(huán)同步策略的控制結(jié)構(gòu)研究36-51
• 3.1 壓力閉環(huán)同步控制策略36-38
• 3.1.1 壓力閉環(huán)同步策略的理論計(jì)算36-38
• 3.1.2 同步控制結(jié)構(gòu)研究38
• 3.2 傳統(tǒng)PID控制結(jié)構(gòu)38-40
• 3.2.1 傳統(tǒng)PID控制策略簡介38-40
• 3.2.2 傳統(tǒng)PID控制結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)40
• 3.3 模糊控制結(jié)構(gòu)40-44
• 3.3.1 模糊控制理論基礎(chǔ)40-43
• 3.3.2 模糊控制器的局限性43-44
• 3.4 模糊PID結(jié)構(gòu)44-50
• 3.4.1 模糊PID控制器結(jié)構(gòu)44-45
• 3.4.2 模糊化45-48
• 3.4.3 模糊推理48-49
• 3.4.4 清晰化49
• 3.4.5 PID控制結(jié)構(gòu)49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 系統(tǒng)建模仿真研究及程序控制實(shí)現(xiàn)51-71
• 4.1 行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要元件數(shù)學(xué)模型51-57
• 4.1.1 變量泵變量機(jī)構(gòu)模型51-57
• 4.2 行走系統(tǒng)電液聯(lián)合仿真研究57-63
• 4.2.1 行走系統(tǒng)的AMESim仿真模型57-60
• 4.2.2 行走系統(tǒng)的MATLAB仿真模型60-61
• 4.2.3 電液聯(lián)合仿真過程及結(jié)果分析61-63
• 4.3 濾波以及曲線擬合技術(shù)63-66
• 4.3.1 最小二乘法理論63-64
• 4.3.2 濾波及曲線擬合實(shí)現(xiàn)過程64-66
• 4.4 控制策略的程序?qū)崿F(xiàn)66-70
• 4.4.1 編程語言簡介66-67
• 4.4.2 程序?qū)崿F(xiàn)67-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第5章 流動(dòng)式架橋機(jī)同步控制策略實(shí)驗(yàn)研究71-84
• 5.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目的71-72
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡介72-75
• 5.2.1 壓力傳感器72-73
• 5.2.2 控制器73-74
• 5.2.3 數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)器74-75
• 5.3 實(shí)驗(yàn)過程75-76
• 5.4 實(shí)驗(yàn)曲線對(duì)比分析76-82
• 5.4.1 空載/重載起步工況76-78
• 5.4.2 空載/重載1檔平穩(wěn)運(yùn)行工況78-79
• 5.4.3 空載/重載2檔平穩(wěn)運(yùn)行工況79-81
• 5.4.4 空載3檔平穩(wěn)運(yùn)行工況81-82
• 5.4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論82
• 5.5 本章總結(jié)82-84
• 結(jié)論84-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果89-90
• 致謝90

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