發(fā)布時間：2021-05-28 08:15

　　隨著新型武器的研發(fā),每年都會產生大量的廢舊的炮彈,為了提高資源的有效利用率,本文設想將廢舊的炮彈重新加工,使之能夠重新運用到新的武器系統(tǒng)中。炮彈殼加工過程要求較高的自動化程度,在此背景下,本文設計了一套全液壓炮彈轉運機械手,代替人工搬運炮彈,讓炮彈殼在模具上的裝卸實現自動化。本文研究機械手的液壓控制系統(tǒng),計算機械手各部分相關載荷,設計液壓系統(tǒng)原理圖,選擇相關液壓元件,驗算液壓系統(tǒng)的性能。為了滿足機械手位置控制精度的要求,其中機械手臂的伸縮采用電液比例控制,在該回路中為了提高手臂運動的穩(wěn)定性,采用非對稱閥控非對稱缸系統(tǒng),本文推導了其傳遞函數,建立了電液比例控制系統(tǒng)的數學模型。根據構建的數學模型,利用MATLAB/Simulink的仿真軟件下搭建了電液比例控制系統(tǒng)的仿真模型,對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應特性和動態(tài)特性進行了分析。根據機械手實際工況特點,在系統(tǒng)的仿真模型加入PID控制策略,在Simulink仿真環(huán)境下整定PID參數,提升控制效果。本文還運用了液壓仿真軟件DSHplus搭建了機械手臂的電液比例控制系統(tǒng)模型,結合MATLAB/Simulink設計的PID控制器程序,采用DSHplus與S... 

【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 機械手國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
    1.3 機械手的組成及分類
        1.3.1 機械手的組成
        1.3.2 機械手的分類
    1.4 電液比例控制技術
    1.5 本文的主要研究工作
第二章 機械手的總體結構
    2.1 炮彈殼擴張機工作情況分析
    2.2 全液壓炮彈轉運機械手結構設計要求
        2.2.1 主要設計數據
        2.2.2 機械手設計的注意事項
    2.3 機械手的結構設計
        2.3.1 坐標型式選擇
        2.3.2 機械手運動簡圖
        2.3.3 機械手裝配圖
        2.3.4 機械手的動作程序和運動參數
第三章 機械手液壓系統(tǒng)的設計
    3.1 液壓系統(tǒng)設計流程
    3.2 機械手各液壓缸載荷的分析和計算
        3.2.1 升降液壓缸載荷的分析和計算
        3.2.2 手臂伸縮液壓缸載荷的計算
        3.2.3 手指夾緊缸的夾緊載荷計算
        3.2.4 立柱擺動轉矩的計算
        3.2.5 手腕回轉轉矩的計算
    3.3 擬定液壓系統(tǒng)原理圖
    3.4 主要參數的確定和元件選擇
        3.4.1 初選液壓系統(tǒng)的工作壓力
        3.4.2 液壓缸、馬達的選擇
        3.4.3 液壓缸和液壓馬達需要流量的計算
        3.4.4 液壓缸和液壓馬達實際工作壓力的計算
        3.4.5 電液比例方向閥的選擇
        3.4.6 液壓泵的選擇
        3.4.7 電動機的選用
        3.4.8 其它液壓元件的選擇
    3.5 液壓系統(tǒng)的性能驗算
        3.5.1 液壓系統(tǒng)壓力損失計算
        3.5.2 液壓系統(tǒng)功率的計算
        3.5.3 液壓系統(tǒng)沖擊壓力的計算
第四章 電液比例控制系統(tǒng)建模與仿真
    4.1 非對稱閥控非對稱缸的數學模型的建立
        4.1.1 非對稱閥控非對稱缸的基本方程
        4.1.2 建立數學模型
    4.2 電液比例位置控制系統(tǒng)的建模
        4.2.1 各個環(huán)節(jié)的傳遞函數
        4.2.2 電液比例位置控制系統(tǒng)仿真模型的建立
    4.3 基于Simulink環(huán)境建模和仿真
        4.3.1 Simulink簡介
        4.3.2 在Simulink中建模并進行仿真分析
    4.4 PID控制器的設計與仿真
        4.4.1 PID控制的原理
        4.4.2 PID控制器的參數整定和仿真分析
第五章 DSHplus和Simulink聯合仿真
    5.1 DSHplus軟件的簡介
    5.2 DSHplus的技術模塊庫
    5.3 在DSHplus環(huán)境中仿真分析
    5.4 DSHplus與Simulink的聯合仿真
        5.4.1 在DSHplus中建立聯合仿真模型
        5.4.2 聯合仿真分析
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于DSHplus的機床速度換接回路建模與仿真[J]. 高軍浩,楊國平,陳博.  機床與液壓. 2011(21)
[2]電液比例位置控制系統(tǒng)建模與仿真[J]. 劉保杰,強寶民,權輝.  液壓氣動與密封. 2011(11)
[3]我國工業(yè)機器人產業(yè)現狀與發(fā)展戰(zhàn)略探討[J]. 李宇劍,巢明.  制造業(yè)自動化. 2010(15)
[4]我國液壓機技術的發(fā)展簡介及趨勢[J]. 劉立新.  寧夏機械. 2009 (04)
[5]工業(yè)機械手的設計[J]. 康立新,馬建華.  中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2009(08)
[6]重車聯合制動電液比例控制系統(tǒng)仿真與實驗研究[J]. 徐鳴.  兵工學報. 2008(01)
[7]工業(yè)機器人產業(yè)現狀與發(fā)展[J]. 徐方.  機器人技術與應用. 2007(05)
[8]對稱閥控非對稱液壓缸的電液比例位置控制系統(tǒng)建模與分析[J]. 沈瑜,高曉丁,王筠.  陜西科技大學學報. 2007(04)
[9]非對稱閥控制非對稱缸的分析研究[J]. 王棟梁,李洪人,張景春.  濟南大學學報(自然科學版). 2003(02)
[10]非對稱閥控制非對稱缸的動態(tài)特性[J]. 關景泰,王海濱,周俊龍.  同濟大學學報(自然科學版). 2001(09)

碩士論文
[1]四自由度液壓機械手液壓系統(tǒng)設計[D]. 胡海洪.南昌大學 2012
[2]60MN水壓機電液比例控制系統(tǒng)仿真與實驗研究[D]. 劉春慶.燕山大學 2012
[3]拉伸機專用上下料機械手的設計與控制系統(tǒng)研究[D]. 趙錦榮.蘇州大學 2012
[4]大型閥控伺服液壓機電液控制系統(tǒng)的特性研究[D]. 牛風山.合肥工業(yè)大學 2012
[5]電液比例位置控制系統(tǒng)研究[D]. 魏培.西安建筑科技大學 2011
[6]基于機電液一體化的液壓機械手設計及其控制[D]. 趙旭.東北大學 2010
[7]接箍車絲機上下料專用機械手的研制[D]. 黃凱強.浙江大學 2008
[8]電液比例閥控缸位置控制系統(tǒng)的研究與應用[D]. 馬曉宏.東華大學 2008
[9]摩擦焊鉆桿上、下料機械手的研究[D]. 彭臘梅.煤炭科學研究總院 2006



本文編號：3207903