【摘要】：噴桿式噴霧機作為一類重要的植物保護機械,已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。由于農(nóng)田地面的不平整性會嚴重影響噴桿的噴藥均勻程度,為了使噴桿式噴霧機在凹凸不平的農(nóng)田中更有效的進行噴藥作業(yè),對噴桿進行控制是重要的研究問題。本文選取了常用的纜繩懸架與雙鏈接懸架兩種噴霧機懸架結構進行魯棒控制器的設計,進而達到提高噴桿噴藥均勻性的目的。本文首先研究了纜繩懸架與雙鏈接懸架的結構及其工作原理,之后選取了由實際數(shù)據(jù)得到的、較精確的兩種噴桿懸架的傳遞函數(shù)模型。將纜繩懸架傳遞函數(shù)與位置控制伺服電機傳遞函數(shù)相結合并轉換至狀態(tài)空間模型,考慮到模型中存在的不確定性與外部干擾,應用魯棒保性能控制理論進行了控制器的設計,并使系統(tǒng)滿足了_∞性能約束。之后將雙鏈接懸架傳遞函數(shù)與電動執(zhí)行器傳遞函數(shù)相結合并轉換至狀態(tài)空間模型,除了考慮了模型不確定性與外部干擾以外,還考慮了執(zhí)行器出現(xiàn)故障的情況,隨后應用魯棒_∞容錯控制理論進行了控制器的設計。本文所設計的這兩種控制器均在MATLAB中分別進行了仿真驗證。仿真結果表明,在魯棒保性能控制器的作用下,纜繩懸架噴桿角度與角速度的響應曲線的控制效果與被動懸架相比均有明顯的改善。在魯棒_∞控制器的作用下,即使考慮了執(zhí)行器存在故障的情況,雙鉸鏈懸架噴桿角速度的響應曲線也能快速收斂,并且超調(diào)量與穩(wěn)態(tài)誤差均較小。由此可知,本文設計的兩個魯棒控制器對噴霧機噴桿有害振動的抑制是有效的,并且提高了噴霧機噴桿的噴霧均勻性。
【圖文】：

圖 2.1 一般反饋控制系統(tǒng)Fig. 2.1 General feedback control system設圖 2.1 所示反饋系統(tǒng)的狀態(tài)空間如下所示：

圖 3.1 纜繩懸架結構示意圖Fig. 3.1 Cable suspension structure diagram如圖 3.1 所示為本章所采用的纜繩懸架結構示意圖。與拖拉機相連的車架上裝載電機、傳動裝置和滑輪等裝置。噴桿則通過纜繩連接在滑輪上，，圖中的 y 為噴桿與面的夾角。當電機處于未啟動狀態(tài)時，滑輪可以視為剛體。當噴桿式噴霧機在有坡度
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S491;TP273

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本文編號：2692958