發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 23:16

  本文關(guān)鍵詞：基于模糊控制的水沖洗移動(dòng)機(jī)器人液壓伺服控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：持續(xù)電力供應(yīng)已經(jīng)成為影響當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要因素,變電站的正常運(yùn)行是持續(xù)電力供應(yīng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),由于大氣中很多污染物長(zhǎng)時(shí)間沉積在絕緣柱的表面上,降低了絕緣性能,容易發(fā)生污閃事故。這不僅造成大面積跳閘停電,容易造成用電設(shè)備的損壞,而且給持續(xù)用電用戶帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了提高變電站絕緣子設(shè)備的抗污染能力,當(dāng)前國(guó)內(nèi)多采用人工清洗作業(yè),不僅清洗效率低、而且危險(xiǎn)系數(shù)高,對(duì)人體容易造成損傷。隨著自動(dòng)化水平的不斷提高,特種作業(yè)機(jī)器人在各個(gè)行業(yè)表現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢(shì),急需發(fā)明特種作業(yè)機(jī)器人代替人工進(jìn)行清洗作業(yè),將人從清掃作業(yè)中解脫出來(lái)。本文依托于2012年國(guó)家“十二五”高新技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(“863計(jì)劃”)立項(xiàng)研究的“面向電力帶電搶修作業(yè)機(jī)器人研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”,對(duì)變電站帶電作業(yè)水沖洗移動(dòng)機(jī)器人整個(gè)系統(tǒng)做了相關(guān)分析,特別對(duì)機(jī)器人的液壓伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究分析,通過(guò)設(shè)計(jì)模糊-PID控制器對(duì)該液壓伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制,仿真和實(shí)地實(shí)驗(yàn)表明該控制提高了控制精度以及整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性。水沖洗機(jī)器人的成功研制極大的提高了沖洗作業(yè)的效率,保障了工作人員的安全,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文研究工作主要包含幾個(gè)方面：1、本文首先介紹了變電站水沖洗機(jī)器人的研究背景及意義,詳細(xì)闡述了國(guó)內(nèi)外變電站帶電作業(yè)水沖洗機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀,并介紹了液壓伺服控制技術(shù)的研究和發(fā)展現(xiàn)況,最后介紹了本文研究的主要內(nèi)容。2、對(duì)水沖洗機(jī)器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能的分析,首先介紹了水沖洗機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu),然后對(duì)機(jī)器人的液壓系統(tǒng)、水沖洗系統(tǒng)、手持控制終端系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)等進(jìn)行詳細(xì)的分析。3、對(duì)水沖洗機(jī)器人的機(jī)械臂進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,首先建立雅克比矩陣,通過(guò)該矩陣得到各關(guān)節(jié)的速度和角速度,由計(jì)算所得的動(dòng)能和勢(shì)能得到拉格朗日函數(shù),經(jīng)求導(dǎo)得到動(dòng)力學(xué)方程。然后通過(guò)Pro/E軟件對(duì)機(jī)械臂建立模型,將其導(dǎo)入ADAMS中,經(jīng)過(guò)對(duì)模型重新添加一系列的約束條件,獲得機(jī)械臂的虛擬樣機(jī),最后本文針對(duì)該樣機(jī)進(jìn)行相關(guān)的仿真分析。4、對(duì)水沖洗機(jī)器人的液壓伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),首先對(duì)機(jī)器人的液壓伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析,得到基于TRIO控制的液壓伺服控制系統(tǒng),然后對(duì)液壓伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),并通過(guò)調(diào)試檢驗(yàn)控制原理和接線的可行性。5、基于模糊-PID控制對(duì)水沖洗機(jī)器人的液壓伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行分析,首先對(duì)機(jī)器人的液壓伺服系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,通過(guò)建立模糊-PID控制器對(duì)液壓伺服系統(tǒng)模型進(jìn)行控制,最終在無(wú)干擾和干擾條件下進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)地實(shí)驗(yàn)分析。
【關(guān)鍵詞】：水沖洗移動(dòng)機(jī)器人 模糊控制 液壓伺服控制系統(tǒng) 動(dòng)力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 本文研究的背景及意義11-16
• 1.1.1 水沖洗機(jī)器人的需求分析11-12
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)研究的背景及現(xiàn)狀12-14
• 1.1.3 國(guó)外研究的背景及現(xiàn)狀14-15
• 1.1.4 本文研究的意義15-16
• 1.2 液壓伺服控制技術(shù)的研究與發(fā)展16-17
• 1.2.1 液壓伺服控制技術(shù)研究的必要性16
• 1.2.2 液壓伺服控制技術(shù)研究的現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 水沖洗機(jī)器人系統(tǒng)概述19-29
• 2.1 機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)19-21
• 2.1.1 總體結(jié)構(gòu)的組成19-20
• 2.1.2 總體結(jié)構(gòu)參數(shù)20-21
• 2.2 液壓系統(tǒng)21-23
• 2.2.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析21
• 2.2.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及原理介紹21-23
• 2.2.3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)23
• 2.3 手持控制終端系統(tǒng)23-25
• 2.4 水沖洗系統(tǒng)25-27
• 2.5 通訊系統(tǒng)27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 水沖洗機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析29-47
• 3.1 確定建模的方法29-30
• 3.2 建立雅克比矩陣30-31
• 3.3 建立動(dòng)力學(xué)方程31-32
• 3.4 動(dòng)力學(xué)方程的計(jì)算32-35
• 3.5 基于Pro/E的動(dòng)力學(xué)建模35-38
• 3.5.1 Pro/E軟件36
• 3.5.2 模型的建立36-38
• 3.6 基于ADAMS軟件的動(dòng)態(tài)仿真38-45
• 3.6.1 ADAMS軟件38-39
• 3.6.2 虛擬樣機(jī)的仿真分析過(guò)程39-42
• 3.6.3 仿真分析42-45
• 3.7 本章小結(jié)45-47
• 第4章 液壓伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)47-65
• 4.1 液壓伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析47-48
• 4.2 基于TRIO控制的液壓伺服控制系統(tǒng)48-50
• 4.3 液壓伺服控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)50-60
• 4.3.1 多軸運(yùn)動(dòng)控制器50-51
• 4.3.2 串口服務(wù)器51
• 4.3.3 電液伺服閥51-52
• 4.3.4 伺服閥放大器52-53
• 4.3.5 液壓馬達(dá)和油缸53-55
• 4.3.6 傳感器55-56
• 4.3.7 液壓伺服控制系統(tǒng)接線56-58
• 4.3.8 液壓伺服控制系統(tǒng)調(diào)試58-60
• 4.4 液壓伺服控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)60-63
• 4.4.1 主程序60-61
• 4.4.2 自檢子程序61
• 4.4.3 復(fù)位子程序61-62
• 4.4.4 運(yùn)行子程序62-63
• 4.4.5 保護(hù)子程序63
• 4.5 本章總結(jié)63-65
• 第5章 基于模糊-PID控制的液壓伺服控制系統(tǒng)65-81
• 5.1 液壓系統(tǒng)物理模型的建立65-66
• 5.2. 液壓伺服控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模66-69
• 5.2.1 伺服放大器66
• 5.2.2 電液伺服閥66-67
• 5.2.3 閥控缸67-68
• 5.2.4 位置傳感反饋68-69
• 5.2.5 模型參數(shù)的確定69
• 5.3 對(duì)液壓伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行模糊-PID控制69-70
• 5.4 模糊控制過(guò)程70-74
• 5.4.1 模糊控制器70
• 5.4.2 模糊-PID控制70-74
• 5.5 仿真實(shí)驗(yàn)與分析74-78
• 5.5.1 建立仿真模型74-75
• 5.5.2 仿真分析75-78
• 5.6 實(shí)地實(shí)驗(yàn)78-80
• 5.7 本章總結(jié)80-81
• 第6章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 本文總結(jié)81-82
• 6.2 研究展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 后記87-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況89

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于模糊控制的水沖洗移動(dòng)機(jī)器人液壓伺服控制系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：278326