【摘要】：本課題組研制了一種新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構(gòu),能夠彌補現(xiàn)有汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)承載能力較弱、柔性化水平不高的缺陷。本文以該新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)為研究對象,著重研究在輸送不同重量車身并且考慮電泳液阻力情況下,通過控制方法進一步提升輸送機構(gòu)的柔性水平�；炻�(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)系統(tǒng)具有非線性、強耦合等特點,其閉鏈結(jié)構(gòu)和運動學(xué)約束導(dǎo)致機構(gòu)動力學(xué)模型較為復(fù)雜,且存在負載車型變化、電泳液阻力變化、摩擦力和外部干擾等不確定性因素。針對上述問題,考慮到滑模控制具有響應(yīng)快速、對外部干擾和系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感等優(yōu)點,本文采用滑模控制策略以提升輸送機構(gòu)的柔性水平。然而傳統(tǒng)滑模控制會產(chǎn)生抖振,降低系統(tǒng)控制性能。為解決滑模控制抖振問題,本文提出一種積分次優(yōu)二階滑�？刂扑惴ā榱诉M一步提升輸送機構(gòu)在更大不確定性和干擾下的柔性水平,本文基于有限狀態(tài)機的切換控制提出一種改進積分次優(yōu)二階滑�？刂扑惴�,以實現(xiàn)新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)的高性能控制。本文首先介紹了新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)的研究背景,分析了提升輸送機構(gòu)系統(tǒng)柔性水平的控制方法;其次,將輸送機構(gòu)負載車型變化以及車身在電泳液中的阻力變化視作系統(tǒng)不確定性項,并通過計算分析輸送機構(gòu)的動態(tài)承載能力和最大電泳液阻力,得到輸送機構(gòu)控制系統(tǒng)的不確定性邊界;然后,對輸送機構(gòu)進行運動學(xué)分析,建立運動學(xué)逆解模型,并求解出雅克比矩陣;在此基礎(chǔ)上,對輸送機構(gòu)進行動力學(xué)分析,采用拉格朗日法建立輸送機構(gòu)包含電泳液阻力、摩擦力和外部干擾的動力學(xué)模型,并對動力學(xué)模型進行MATLAB仿真分析,以驗證動力學(xué)模型的正確性,為控制器設(shè)計奠定基礎(chǔ);接著,為提升輸送機構(gòu)在負載車型車身變化與電泳液阻力變化情況下的柔性水平,本文基于所建立的動力學(xué)模型,研究設(shè)計一種積分次優(yōu)二階滑模控制器,理論證明了其穩(wěn)定性和魯棒性;在此基礎(chǔ)上,為了進一步提升輸送機構(gòu)在更大不確定性和干擾下的柔性水平,本文基于有限狀態(tài)機的切換控制提出一種改進積分次優(yōu)二階滑�？刂扑惴�,并理論證明了該控制算法的穩(wěn)定性。在相同負載下,當系統(tǒng)存在外部干擾、摩擦力和電泳液阻力時,對積分次優(yōu)二階滑模控制器與改進積分次優(yōu)二階滑�？刂破鬟M行MATLAB仿真分析,結(jié)果表明,與積分次優(yōu)二階滑模控制器相比,在改進積分次優(yōu)二階滑�？刂破鞯淖饔孟�,輸送機構(gòu)各主動關(guān)節(jié)具有較高的軌跡跟蹤精度,并具有更好的魯棒性能;在系統(tǒng)沒有電泳液阻力和存在電泳液阻力的情況下對改進積分次優(yōu)二階滑�？刂破鬟M行MATLAB仿真分析,結(jié)果表明本文所提出的改進積分次優(yōu)二階滑�？刂破鲗﹄娪疽鹤枇哂休^強的魯棒性,能夠保持良好的軌跡跟蹤性能;對不同負載下的改進積分次優(yōu)二階滑模控制器進行MATLAB仿真分析,結(jié)果表明本文所提出的改進積分次優(yōu)二階滑�？刂破髟谪撦d質(zhì)量變化的情況下,各主動關(guān)節(jié)都能保持較高的軌跡跟蹤精度,本文所設(shè)計的改進積分次優(yōu)二階滑模控制器能夠有效提升機構(gòu)的柔性水平。最后,完成新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)的改進積分次優(yōu)二階滑模控制系統(tǒng)構(gòu)建,并基于該實驗平臺完成輸送機構(gòu)改進積分次優(yōu)二階滑�？刂茖嶒�,實驗結(jié)果進一步驗證了所設(shè)計改進積分次優(yōu)二階滑模控制器的可行性與有效性。
【圖文】：

[17]-[20]；擺桿式輸送機雖然解決了槽液和車身污圖1.1 自行葫蘆輸送機圖 圖1.2 積放式懸掛鏈輸送機Fig. 1.1 The hoist conveyor Fig. 1.2 The accumulating suspended conveyor

[17]-[20]；擺桿式輸送機雖然解決了槽液和車身污圖1.1 自行葫蘆輸送機圖 圖1.2 積放式懸掛鏈輸送機Fig. 1.1 The hoist conveyor Fig. 1.2 The accumulating suspended conveyor
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U468.2

【參考文獻】

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本文編號：2649598