高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)快速設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-21 18:05
高空作業(yè)車對(duì)于高層基礎(chǔ)建筑的作業(yè)、滅火和救援,保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全,具有重大的工程意義和設(shè)計(jì)需求緊迫性。隨著城市化進(jìn)程加快,高空作業(yè)車特別是大高度高空作業(yè)車的應(yīng)用和需求越來(lái)越廣泛。目前我國(guó)高空作業(yè)車產(chǎn)品技術(shù)水平與歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的產(chǎn)品相比差距甚為明顯。這種落后體現(xiàn)在:基礎(chǔ)性研究工作較少,尤其缺少高空的微動(dòng)性、可操控性及其動(dòng)態(tài)規(guī)劃的綜合控制方面的專門研究,沒(méi)有及時(shí)引入新的設(shè)計(jì)理論和先進(jìn)的計(jì)算方法,更談不上對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的“精雕細(xì)琢”。本文擬從高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論及平臺(tái)多自由度協(xié)同運(yùn)動(dòng)規(guī)劃兩個(gè)方面進(jìn)行研究,以注重工程的開(kāi)發(fā)應(yīng)用及其理論研究的探索作為研究目的,擬解決以下幾個(gè)方面問(wèn)題:開(kāi)展幾何非線性計(jì)算與相似性設(shè)計(jì)理論相結(jié)合的臂架系統(tǒng)快速設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)比分析現(xiàn)有國(guó)外高空作業(yè)車系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式及工作特點(diǎn),尋找到影響產(chǎn)品性能的主要參數(shù)及其設(shè)計(jì)規(guī)律,得出進(jìn)行相似性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)可行性解;同時(shí)基于小變形的線性分析及大變形的非線性分析進(jìn)行了臂架截面的相似性設(shè)計(jì)推導(dǎo)和過(guò)程分析,依此分別開(kāi)展了設(shè)計(jì)模型與設(shè)計(jì)原型全幾何相似的相似性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)模型與設(shè)計(jì)原型應(yīng)力相等的相似性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)模型危險(xiǎn)截面應(yīng)力相同的相似...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:156 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 引言
1.2 課題相關(guān)國(guó)內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 高空作業(yè)車的國(guó)內(nèi)外研究
1.2.2 高空作業(yè)車的快速設(shè)計(jì)
1.2.3 高空作業(yè)車的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
1.3 本文研究背景與意義
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)基于相似理論的快速設(shè)計(jì)方法
2.1 高空作業(yè)車臂架相似性快速設(shè)計(jì)思路
2.1.1 高空作業(yè)車傳統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及難點(diǎn)
2.1.2 高空作業(yè)車系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)特點(diǎn)
2.2 高空作業(yè)車臂架相似性快速設(shè)計(jì)模型
2.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算工況說(shuō)明
2.2.2 設(shè)計(jì)截面簡(jiǎn)化模型參數(shù)
2.2.3 截面相似準(zhǔn)則的推導(dǎo)
2.2.4 危險(xiǎn)截面受力遞推公式
2.3 高空作業(yè)車臂架相似性快速設(shè)計(jì)計(jì)算
2.3.1 完全幾何相似設(shè)計(jì)
2.3.2 設(shè)計(jì)模型與設(shè)計(jì)原型應(yīng)力相等的相似性設(shè)計(jì)
2.3.3 設(shè)計(jì)模型危險(xiǎn)截面應(yīng)力相同的相似性設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
3 高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)展開(kāi)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究
3.1 高空作業(yè)車平臺(tái)運(yùn)動(dòng)軌跡的分級(jí)規(guī)劃策略
3.1.1 高空作業(yè)車的基本運(yùn)動(dòng)介紹
3.1.2 高空作業(yè)車運(yùn)動(dòng)的分級(jí)規(guī)劃策略
3.2 高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)多自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的建立
3.2.1 D-H參數(shù)化模型
3.2.2 參數(shù)化模型變化矩陣驗(yàn)證
3.3 基于分離空間法的作業(yè)空間到關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
3.3.1 高空作業(yè)車的雅可比矩陣
3.3.2 高空作業(yè)車冗余逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
3.3.3 速度范數(shù)最小的軌跡運(yùn)動(dòng)求解
3.4 本章小結(jié)
4 高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制策略
4.1 基于約束穩(wěn)定化理論的平穩(wěn)軌跡控制
4.1.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)軌跡函數(shù)
4.1.2 工作平臺(tái)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)軌跡函數(shù)
4.1.3 約束穩(wěn)定化理論閉環(huán)軌跡控制
4.2 臂架關(guān)節(jié)的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)與液壓缸伸縮運(yùn)動(dòng)控制模型
4.2.1 一號(hào)臂各節(jié)臂伸縮運(yùn)動(dòng)與液壓缸驅(qū)動(dòng)關(guān)系
4.2.2 二號(hào)臂各節(jié)臂伸縮運(yùn)動(dòng)與液壓缸驅(qū)動(dòng)關(guān)系
4.3 臂架關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與變幅液壓缸運(yùn)動(dòng)控制模型
4.3.1 一號(hào)臂變幅動(dòng)作與雙變幅液壓缸運(yùn)動(dòng)關(guān)系
4.3.2 二號(hào)臂變幅動(dòng)作與變幅液壓缸運(yùn)動(dòng)關(guān)系
4.3.3 飛臂變幅動(dòng)作與變幅液壓缸運(yùn)動(dòng)關(guān)系
4.4 本章小結(jié)
5 高空作業(yè)車設(shè)計(jì)與分析系統(tǒng)及應(yīng)用
5.1 系統(tǒng)功能開(kāi)發(fā)
5.2 系統(tǒng)模塊介紹
5.2.1 臂架相似性設(shè)計(jì)
5.2.2 參數(shù)化建模輸入
5.2.3 整車運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
5.2.4 飛臂平臺(tái)軌跡規(guī)劃
5.2.5 變幅系統(tǒng)誤差分析
5.3 設(shè)計(jì)應(yīng)用
5.3.1 臂架截面的相似性設(shè)計(jì)應(yīng)用
5.3.2 平臺(tái)軌跡規(guī)劃分級(jí)運(yùn)動(dòng)控制
5.3.3 閉環(huán)控制平臺(tái)軌跡規(guī)劃運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
5.3.4 空間變幅系統(tǒng)安裝誤差分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水下爆炸沖擊波載荷中相似理論的重要應(yīng)用價(jià)值[J]. 鄭長(zhǎng)允,趙鵬遠(yuǎn). 價(jià)值工程. 2012(25)
[2]基于相似理論的風(fēng)機(jī)性能快速計(jì)算模型[J]. 王路飛,谷波,王婷. 流體機(jī)械. 2012(07)
[3]基于相似理論的艦船結(jié)構(gòu)模型爆炸試驗(yàn)[J]. 孫大鵬,程素秋,王雪松. 爆破. 2012(02)
[4]爆破飛石預(yù)測(cè)公式的量綱分析法[J]. 吳春平,劉連生,竇金龍,張光權(quán). 工程爆破. 2012(02)
[5]核電站常規(guī)島地下?lián)跬翂ν翂毫δP驮囼?yàn)研究[J]. 袁杰,谷任國(guó),房營(yíng)光,馮偉喜. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[6]我國(guó)高空作業(yè)車研究進(jìn)展綜述[J]. 黃桂芬,陳銘年. 機(jī)電技術(shù). 2012(01)
[7]強(qiáng)夯模型試驗(yàn)及其研究進(jìn)展[J]. 趙康,羅嗣海,石亮. 人民黃河. 2012(02)
[8]套缸式高空作業(yè)車擺臂機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)綜合分析[J]. 車仁煒,陸念力,周建成,薛淵. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[9]伸縮臂高空作業(yè)車軌跡跟蹤控制方法研究[J]. 王碩,李恩,趙曉光,梁自澤. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(S2)
[10]基于ADAMS的高空作業(yè)車舉升臂動(dòng)力學(xué)研究[J]. 殷時(shí)蓉,賈永清,尹信賢. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型相似問(wèn)題及結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)研究[D]. 朱彤.大連理工大學(xué) 2004
[2]基于設(shè)計(jì)知識(shí)重用的集成產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)技術(shù)的理論與實(shí)踐[D]. 齊元?jiǎng)?武漢理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]考慮大變形因素的高空作業(yè)車傾覆穩(wěn)定性研究[D]. 劉東.大連理工大學(xué) 2011
[2]直臂式高空作業(yè)車方案設(shè)計(jì)軟件研究與開(kāi)發(fā)[D]. 杜祥寧.大連理工大學(xué) 2011
[3]特殊環(huán)境用高空作業(yè)車的研制[D]. 劉文武.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的27米自行直臂式高空作業(yè)車故障診斷系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 舒興祖.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[5]高空作業(yè)車運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與控制[D]. 朱苛婁.大連理工大學(xué) 2011
[6]登高平臺(tái)消防車變幅機(jī)構(gòu)仿真及優(yōu)化[D]. 劉金剛.吉林大學(xué) 2011
[7]折疊式高空作業(yè)車動(dòng)力學(xué)分析及殘留振蕩抑制方法研究[D]. 王富亮.電子科技大學(xué) 2011
[8]高空作業(yè)車臂架有限元分析及其調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 高崇金.中南林業(yè)科技大學(xué) 2009
[9]高空作業(yè)車虛擬樣機(jī)研究[D]. 杜羽寅.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[10]基于安全的高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)優(yōu)化及可靠性研究[D]. 張璐.燕山大學(xué) 2009
本文編號(hào):3093310
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:156 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 引言
1.2 課題相關(guān)國(guó)內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 高空作業(yè)車的國(guó)內(nèi)外研究
1.2.2 高空作業(yè)車的快速設(shè)計(jì)
1.2.3 高空作業(yè)車的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
1.3 本文研究背景與意義
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)基于相似理論的快速設(shè)計(jì)方法
2.1 高空作業(yè)車臂架相似性快速設(shè)計(jì)思路
2.1.1 高空作業(yè)車傳統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及難點(diǎn)
2.1.2 高空作業(yè)車系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)特點(diǎn)
2.2 高空作業(yè)車臂架相似性快速設(shè)計(jì)模型
2.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算工況說(shuō)明
2.2.2 設(shè)計(jì)截面簡(jiǎn)化模型參數(shù)
2.2.3 截面相似準(zhǔn)則的推導(dǎo)
2.2.4 危險(xiǎn)截面受力遞推公式
2.3 高空作業(yè)車臂架相似性快速設(shè)計(jì)計(jì)算
2.3.1 完全幾何相似設(shè)計(jì)
2.3.2 設(shè)計(jì)模型與設(shè)計(jì)原型應(yīng)力相等的相似性設(shè)計(jì)
2.3.3 設(shè)計(jì)模型危險(xiǎn)截面應(yīng)力相同的相似性設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
3 高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)展開(kāi)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究
3.1 高空作業(yè)車平臺(tái)運(yùn)動(dòng)軌跡的分級(jí)規(guī)劃策略
3.1.1 高空作業(yè)車的基本運(yùn)動(dòng)介紹
3.1.2 高空作業(yè)車運(yùn)動(dòng)的分級(jí)規(guī)劃策略
3.2 高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)多自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的建立
3.2.1 D-H參數(shù)化模型
3.2.2 參數(shù)化模型變化矩陣驗(yàn)證
3.3 基于分離空間法的作業(yè)空間到關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃
3.3.1 高空作業(yè)車的雅可比矩陣
3.3.2 高空作業(yè)車冗余逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
3.3.3 速度范數(shù)最小的軌跡運(yùn)動(dòng)求解
3.4 本章小結(jié)
4 高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制策略
4.1 基于約束穩(wěn)定化理論的平穩(wěn)軌跡控制
4.1.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)軌跡函數(shù)
4.1.2 工作平臺(tái)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)軌跡函數(shù)
4.1.3 約束穩(wěn)定化理論閉環(huán)軌跡控制
4.2 臂架關(guān)節(jié)的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)與液壓缸伸縮運(yùn)動(dòng)控制模型
4.2.1 一號(hào)臂各節(jié)臂伸縮運(yùn)動(dòng)與液壓缸驅(qū)動(dòng)關(guān)系
4.2.2 二號(hào)臂各節(jié)臂伸縮運(yùn)動(dòng)與液壓缸驅(qū)動(dòng)關(guān)系
4.3 臂架關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與變幅液壓缸運(yùn)動(dòng)控制模型
4.3.1 一號(hào)臂變幅動(dòng)作與雙變幅液壓缸運(yùn)動(dòng)關(guān)系
4.3.2 二號(hào)臂變幅動(dòng)作與變幅液壓缸運(yùn)動(dòng)關(guān)系
4.3.3 飛臂變幅動(dòng)作與變幅液壓缸運(yùn)動(dòng)關(guān)系
4.4 本章小結(jié)
5 高空作業(yè)車設(shè)計(jì)與分析系統(tǒng)及應(yīng)用
5.1 系統(tǒng)功能開(kāi)發(fā)
5.2 系統(tǒng)模塊介紹
5.2.1 臂架相似性設(shè)計(jì)
5.2.2 參數(shù)化建模輸入
5.2.3 整車運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
5.2.4 飛臂平臺(tái)軌跡規(guī)劃
5.2.5 變幅系統(tǒng)誤差分析
5.3 設(shè)計(jì)應(yīng)用
5.3.1 臂架截面的相似性設(shè)計(jì)應(yīng)用
5.3.2 平臺(tái)軌跡規(guī)劃分級(jí)運(yùn)動(dòng)控制
5.3.3 閉環(huán)控制平臺(tái)軌跡規(guī)劃運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
5.3.4 空間變幅系統(tǒng)安裝誤差分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水下爆炸沖擊波載荷中相似理論的重要應(yīng)用價(jià)值[J]. 鄭長(zhǎng)允,趙鵬遠(yuǎn). 價(jià)值工程. 2012(25)
[2]基于相似理論的風(fēng)機(jī)性能快速計(jì)算模型[J]. 王路飛,谷波,王婷. 流體機(jī)械. 2012(07)
[3]基于相似理論的艦船結(jié)構(gòu)模型爆炸試驗(yàn)[J]. 孫大鵬,程素秋,王雪松. 爆破. 2012(02)
[4]爆破飛石預(yù)測(cè)公式的量綱分析法[J]. 吳春平,劉連生,竇金龍,張光權(quán). 工程爆破. 2012(02)
[5]核電站常規(guī)島地下?lián)跬翂ν翂毫δP驮囼?yàn)研究[J]. 袁杰,谷任國(guó),房營(yíng)光,馮偉喜. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[6]我國(guó)高空作業(yè)車研究進(jìn)展綜述[J]. 黃桂芬,陳銘年. 機(jī)電技術(shù). 2012(01)
[7]強(qiáng)夯模型試驗(yàn)及其研究進(jìn)展[J]. 趙康,羅嗣海,石亮. 人民黃河. 2012(02)
[8]套缸式高空作業(yè)車擺臂機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)綜合分析[J]. 車仁煒,陸念力,周建成,薛淵. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[9]伸縮臂高空作業(yè)車軌跡跟蹤控制方法研究[J]. 王碩,李恩,趙曉光,梁自澤. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(S2)
[10]基于ADAMS的高空作業(yè)車舉升臂動(dòng)力學(xué)研究[J]. 殷時(shí)蓉,賈永清,尹信賢. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型相似問(wèn)題及結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)研究[D]. 朱彤.大連理工大學(xué) 2004
[2]基于設(shè)計(jì)知識(shí)重用的集成產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)技術(shù)的理論與實(shí)踐[D]. 齊元?jiǎng)?武漢理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]考慮大變形因素的高空作業(yè)車傾覆穩(wěn)定性研究[D]. 劉東.大連理工大學(xué) 2011
[2]直臂式高空作業(yè)車方案設(shè)計(jì)軟件研究與開(kāi)發(fā)[D]. 杜祥寧.大連理工大學(xué) 2011
[3]特殊環(huán)境用高空作業(yè)車的研制[D]. 劉文武.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的27米自行直臂式高空作業(yè)車故障診斷系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 舒興祖.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[5]高空作業(yè)車運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與控制[D]. 朱苛婁.大連理工大學(xué) 2011
[6]登高平臺(tái)消防車變幅機(jī)構(gòu)仿真及優(yōu)化[D]. 劉金剛.吉林大學(xué) 2011
[7]折疊式高空作業(yè)車動(dòng)力學(xué)分析及殘留振蕩抑制方法研究[D]. 王富亮.電子科技大學(xué) 2011
[8]高空作業(yè)車臂架有限元分析及其調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 高崇金.中南林業(yè)科技大學(xué) 2009
[9]高空作業(yè)車虛擬樣機(jī)研究[D]. 杜羽寅.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[10]基于安全的高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)優(yōu)化及可靠性研究[D]. 張璐.燕山大學(xué) 2009
本文編號(hào):3093310
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3093310.html
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