覆帶起重機(jī)起升系統(tǒng)雙馬達(dá)同步控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-10 08:17
液壓起升系統(tǒng)是履帶起重機(jī)最重要的組成部分,它的安全性及穩(wěn)定性直接關(guān)系到整機(jī)的工作性能,也是評(píng)價(jià)一臺(tái)起重機(jī)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。為了保證工作的可靠性,大型履帶起重機(jī)常常采用單鉤雙卷?yè)P(yáng)的起升結(jié)構(gòu),即由兩個(gè)結(jié)構(gòu)、參數(shù)相同的液壓馬達(dá)共同提升同一個(gè)吊鉤,完成對(duì)重物的起吊工作。但由于液壓波動(dòng)、系統(tǒng)泄漏,外部干擾等因素的影響,常常出現(xiàn)同步誤差,如何保證履帶起重機(jī)雙卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的同步控制精度是擺在研究人員面前的首要問(wèn)題。就目前液壓同步控制方法而言,大多數(shù)現(xiàn)有的控制方法往往過(guò)于復(fù)雜,或者是附加條件過(guò)多,并帶有一定針對(duì)性,在應(yīng)用上受到很大的局限。因此,本文從簡(jiǎn)便實(shí)用的觀點(diǎn)出發(fā),結(jié)合校企合作項(xiàng)目對(duì)450t履帶起重機(jī)做了大量的分析與研究工作。研究的目的就是為了尋求一種合適的控制規(guī)律,使雙馬達(dá)同步控制系統(tǒng)得到較高的同步控制精度。本文主要研究工作如下:1、在建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)液壓起升系統(tǒng)及其關(guān)鍵元件的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行深入研究,并通過(guò)傳遞函數(shù)法對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析,找出影響雙馬達(dá)同步控制精度的相關(guān)因素。針對(duì)平衡閥閥口通流面積梯度對(duì)平衡閥動(dòng)態(tài)特性的影響,提出一種新的平衡閥閥口結(jié)構(gòu)形式,以改善閥口通流面積梯度的突...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 履帶起重機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 履帶起重機(jī)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 履帶起重機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 我國(guó)履帶起重機(jī)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1.3 液壓同步控制技術(shù)
1.3.1 液壓同步控制技術(shù)的分類
1.3.2 液壓同步控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.3 液壓同步控制技術(shù)亟需解決的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 履帶起重機(jī)液壓起升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理分析
2.1 液壓起升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2 液壓起升系統(tǒng)工作原理
2.3 關(guān)鍵液壓元件分析
2.3.1 恒功率變量泵
2.3.2 恒壓變量馬達(dá)
2.3.3 平衡閥
2.4 本章小結(jié)
第3章 履帶起重機(jī)液壓起升系統(tǒng)建模與仿真
3.1 建模方法分析
3.2 液壓起升系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3.2.1 卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型
3.2.2 平衡閥的數(shù)學(xué)模型
3.2.3 變量馬達(dá)的數(shù)學(xué)模型
3.3 液壓起升系統(tǒng) AMESim 模型及仿真分析
3.3.1 AMESim 軟件特點(diǎn)
3.3.2 卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)的 AMESim 模型
3.3.3 平衡閥的 AMESim 模型
3.3.4 變量泵的 AMESim 模型
3.3.5 變量馬達(dá)的 AMESim 模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 履帶起重機(jī)雙馬達(dá)同步控制影響因素分析
4.1 壓力波動(dòng)對(duì)雙馬達(dá)同步控制的影響
4.2 壓力波動(dòng)的主要影響因素
4.2.1 平衡閥對(duì)壓力波動(dòng)的影響
4.2.2 變量馬達(dá)對(duì)壓力波動(dòng)的影響
4.3 改進(jìn)措施及優(yōu)化方案
4.3.1 壓力波動(dòng)的危害
4.3.2 減少壓力波動(dòng)的一般方法
4.3.3 確立優(yōu)化方案
4.4 本章小結(jié)
第5章 履帶起重機(jī)雙馬達(dá)同步控制策略研究
5.1 PID 控制
5.1.1 PID 控制規(guī)律及結(jié)構(gòu)
5.1.2 PID 控制各環(huán)節(jié)的作用
5.2 數(shù)字 PID 控制
5.2.1 位置式 PID 控制算法
5.2.2 增量式 PID 控制算法
5.2.3 數(shù)字 PID 控制器采樣周期的選擇
5.2.4 PID 控制的特點(diǎn)
5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
5.3.1 生物神經(jīng)元
5.3.2 人工神經(jīng)元
5.3.3 人工神經(jīng)元模型及控制規(guī)律
5.3.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式
5.3.5 人工神經(jīng)元的主要學(xué)習(xí)算法
5.3.6 人工神經(jīng)元的基本學(xué)習(xí)規(guī)則
5.3.7 人工神經(jīng)元的特征
5.3.8 人工神經(jīng)元需要解決的問(wèn)題
5.4 單神經(jīng)元 PID 控制
5.4.1 單神經(jīng)元 PID 控制原理
5.4.2 單神經(jīng)元 PID 控制與傳統(tǒng) PID 控制對(duì)比
5.4.3 單神經(jīng)元 PID 控制器的穩(wěn)定性分析
5.5
5.5.1 控制方式的選取
5.5.2 控制變量的選取
5.6 本章小結(jié)
第6章 履帶起重機(jī)雙馬達(dá)同步控制系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)研究
6.1 AMESim 與 Matlab/Simulink 聯(lián)合仿真
6.1.1 雙卷?yè)P(yáng)液壓起升系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型
6.1.2 仿真分析
6.2 實(shí)驗(yàn)研究
6.2.1 確定實(shí)驗(yàn)方案
6.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 研究結(jié)論
7.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加的科研工作
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“中國(guó)制造”履帶起重機(jī)登頂之路[J]. 薛學(xué)偉. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2011(06)
[2]中聯(lián)重科ZCC3200NP型履帶式起重機(jī)成功下線[J]. 莫宇. 今日工程機(jī)械. 2011(11)
[3]基于模糊PID控制的大型履帶起重機(jī)雙馬達(dá)速度同步控制[J]. 劉曉峰,劉昕暉,王龍山,謝新華,陳晉市. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(03)
[4]核危機(jī)籠罩下的履帶式起重機(jī)行業(yè)[J]. 司寧博. 工程機(jī)械與維修. 2011(05)
[5]九大猜想2020中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)變革與走勢(shì)預(yù)測(cè)[J]. 本刊編輯部,韓學(xué)松. 工程機(jī)械與維修. 2010(11)
[6]履帶起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 林貴瑜,董永平,李偉濤. 建筑機(jī)械化. 2009(11)
[7]管道效應(yīng)對(duì)液壓同步系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響研究[J]. 田勇,李建生,曹憲周,趙會(huì)勇,董彬. 機(jī)床與液壓. 2009(09)
[8]閥控液壓位置伺服系統(tǒng)管路壓力沖擊研究[J]. 黃黎芹,劉榮,陳鷹. 機(jī)電工程. 2009(03)
[9]履帶起重機(jī)產(chǎn)品現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉金江. 建筑機(jī)械. 2009(05)
[10]運(yùn)用AMESim/Simulink的液壓機(jī)同步平衡控制系統(tǒng)的仿真研究[J]. 涂江濤,黃明輝,劉忠偉. 現(xiàn)代制造工程. 2009(02)
博士論文
[1]自適應(yīng)單神經(jīng)元智能控制策略及其在汽車主動(dòng)懸架中的應(yīng)用研究[D]. 金耀.湖南大學(xué) 2007
[2]帶長(zhǎng)管道的負(fù)載敏感系統(tǒng)研究[D]. 孔曉武.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]大型履帶式起重機(jī)雙卷?yè)P(yáng)同步控制系統(tǒng)研究[D]. 翟大鵬.吉林大學(xué) 2011
[2]電液比例同步控制系統(tǒng)建模及控制策略研究[D]. 胡建軍.昆明理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3179028
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 履帶起重機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 履帶起重機(jī)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 履帶起重機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 我國(guó)履帶起重機(jī)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1.3 液壓同步控制技術(shù)
1.3.1 液壓同步控制技術(shù)的分類
1.3.2 液壓同步控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.3 液壓同步控制技術(shù)亟需解決的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 履帶起重機(jī)液壓起升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理分析
2.1 液壓起升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2 液壓起升系統(tǒng)工作原理
2.3 關(guān)鍵液壓元件分析
2.3.1 恒功率變量泵
2.3.2 恒壓變量馬達(dá)
2.3.3 平衡閥
2.4 本章小結(jié)
第3章 履帶起重機(jī)液壓起升系統(tǒng)建模與仿真
3.1 建模方法分析
3.2 液壓起升系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3.2.1 卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型
3.2.2 平衡閥的數(shù)學(xué)模型
3.2.3 變量馬達(dá)的數(shù)學(xué)模型
3.3 液壓起升系統(tǒng) AMESim 模型及仿真分析
3.3.1 AMESim 軟件特點(diǎn)
3.3.2 卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)的 AMESim 模型
3.3.3 平衡閥的 AMESim 模型
3.3.4 變量泵的 AMESim 模型
3.3.5 變量馬達(dá)的 AMESim 模型
3.4 本章小結(jié)
第4章 履帶起重機(jī)雙馬達(dá)同步控制影響因素分析
4.1 壓力波動(dòng)對(duì)雙馬達(dá)同步控制的影響
4.2 壓力波動(dòng)的主要影響因素
4.2.1 平衡閥對(duì)壓力波動(dòng)的影響
4.2.2 變量馬達(dá)對(duì)壓力波動(dòng)的影響
4.3 改進(jìn)措施及優(yōu)化方案
4.3.1 壓力波動(dòng)的危害
4.3.2 減少壓力波動(dòng)的一般方法
4.3.3 確立優(yōu)化方案
4.4 本章小結(jié)
第5章 履帶起重機(jī)雙馬達(dá)同步控制策略研究
5.1 PID 控制
5.1.1 PID 控制規(guī)律及結(jié)構(gòu)
5.1.2 PID 控制各環(huán)節(jié)的作用
5.2 數(shù)字 PID 控制
5.2.1 位置式 PID 控制算法
5.2.2 增量式 PID 控制算法
5.2.3 數(shù)字 PID 控制器采樣周期的選擇
5.2.4 PID 控制的特點(diǎn)
5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
5.3.1 生物神經(jīng)元
5.3.2 人工神經(jīng)元
5.3.3 人工神經(jīng)元模型及控制規(guī)律
5.3.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式
5.3.5 人工神經(jīng)元的主要學(xué)習(xí)算法
5.3.6 人工神經(jīng)元的基本學(xué)習(xí)規(guī)則
5.3.7 人工神經(jīng)元的特征
5.3.8 人工神經(jīng)元需要解決的問(wèn)題
5.4 單神經(jīng)元 PID 控制
5.4.1 單神經(jīng)元 PID 控制原理
5.4.2 單神經(jīng)元 PID 控制與傳統(tǒng) PID 控制對(duì)比
5.4.3 單神經(jīng)元 PID 控制器的穩(wěn)定性分析
5.5
5.5.1 控制方式的選取
5.5.2 控制變量的選取
5.6 本章小結(jié)
第6章 履帶起重機(jī)雙馬達(dá)同步控制系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)研究
6.1 AMESim 與 Matlab/Simulink 聯(lián)合仿真
6.1.1 雙卷?yè)P(yáng)液壓起升系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型
6.1.2 仿真分析
6.2 實(shí)驗(yàn)研究
6.2.1 確定實(shí)驗(yàn)方案
6.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 研究結(jié)論
7.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加的科研工作
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“中國(guó)制造”履帶起重機(jī)登頂之路[J]. 薛學(xué)偉. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理. 2011(06)
[2]中聯(lián)重科ZCC3200NP型履帶式起重機(jī)成功下線[J]. 莫宇. 今日工程機(jī)械. 2011(11)
[3]基于模糊PID控制的大型履帶起重機(jī)雙馬達(dá)速度同步控制[J]. 劉曉峰,劉昕暉,王龍山,謝新華,陳晉市. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(03)
[4]核危機(jī)籠罩下的履帶式起重機(jī)行業(yè)[J]. 司寧博. 工程機(jī)械與維修. 2011(05)
[5]九大猜想2020中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)變革與走勢(shì)預(yù)測(cè)[J]. 本刊編輯部,韓學(xué)松. 工程機(jī)械與維修. 2010(11)
[6]履帶起重機(jī)變幅機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 林貴瑜,董永平,李偉濤. 建筑機(jī)械化. 2009(11)
[7]管道效應(yīng)對(duì)液壓同步系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響研究[J]. 田勇,李建生,曹憲周,趙會(huì)勇,董彬. 機(jī)床與液壓. 2009(09)
[8]閥控液壓位置伺服系統(tǒng)管路壓力沖擊研究[J]. 黃黎芹,劉榮,陳鷹. 機(jī)電工程. 2009(03)
[9]履帶起重機(jī)產(chǎn)品現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉金江. 建筑機(jī)械. 2009(05)
[10]運(yùn)用AMESim/Simulink的液壓機(jī)同步平衡控制系統(tǒng)的仿真研究[J]. 涂江濤,黃明輝,劉忠偉. 現(xiàn)代制造工程. 2009(02)
博士論文
[1]自適應(yīng)單神經(jīng)元智能控制策略及其在汽車主動(dòng)懸架中的應(yīng)用研究[D]. 金耀.湖南大學(xué) 2007
[2]帶長(zhǎng)管道的負(fù)載敏感系統(tǒng)研究[D]. 孔曉武.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]大型履帶式起重機(jī)雙卷?yè)P(yáng)同步控制系統(tǒng)研究[D]. 翟大鵬.吉林大學(xué) 2011
[2]電液比例同步控制系統(tǒng)建模及控制策略研究[D]. 胡建軍.昆明理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3179028
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