基于機器學習的裝載機工作裝置位置控制研究
發(fā)布時間:2021-04-16 20:47
近年來隨著裝載機技術(shù)的快速發(fā)展,對裝載機的功能和效率不斷提出新的要求,在校企合作項目“FW50GL裝載機研發(fā)”中,為了提高裝載機的工作效率,使用電液比例控制主閥并結(jié)合一些傳感器實現(xiàn)動臂定高舉升功能,因系統(tǒng)的慣性及響應的滯后性導致使用這種功能時出現(xiàn)偏差從而造成了能量損失,從長遠來看損失的能量不可小覷,本文就如何有效控制偏差,實現(xiàn)裝載機工作裝置的位置控制展開研究。本文的研究是在大量實驗的基礎(chǔ)上展開的:第2章分析實驗曲線,研究偏差出現(xiàn)的根本原因,整理實驗數(shù)據(jù),研究不同因素對偏差的影響;基于當前控制方法,第3章研究新的控制策略,提出控制策略的數(shù)學表達形式,并通過實驗驗證了控制策略的有效性。第4章在控制策略的基礎(chǔ)上,提出了基于機器學習的基本控制框架,針對控制策略的盲區(qū):Xe在(35)t時間的變化對控制結(jié)果的影響,提出了系統(tǒng)狀態(tài)量的預測來降低盲區(qū)對控制結(jié)果的影響,研究了不同預測方案預測結(jié)果的均方根誤差及最大最小誤差并確定了最佳的預測方案。在基本控制框架的基礎(chǔ)上,研究了偏差控制模塊的初次學習及優(yōu)化控制學習,提出一個基于機器學習的可行的、完整的偏差控制模型。第5章使用AMESIM...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 裝載機工作裝置位置控制概述
1.3 機器學習發(fā)展概述及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 機器學習發(fā)展概述
1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第2章 裝載機工作裝置系統(tǒng)偏差分析與實驗研究
2.1 系統(tǒng)的組成及工作原理
2.2 動臂舉升過程實驗研究
2.3 偏差影響因素分析
2.3.1 負載對偏差的影響
2.3.2 轉(zhuǎn)速對偏差的影響
2.3.3 轉(zhuǎn)角記憶值對偏差的影響
2.4 偏差控制研究意義
2.5 本章小結(jié)
第3章 裝載機工作裝置系統(tǒng)偏差控制研究
3.1 偏差控制指標
3.1.1 控制精度
3.1.2 閾值
3.1.3 平均誤差
3.1.4 平均絕對誤差
3.1.5 達標百分比
3.2 偏差控制策略研究
3.2.1 K(θ)的確定
3.2.2 e(n,θ)的確定
3.3 實驗驗證分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于機器學習的偏差控制研究
4.1 基于機器學習的偏差控制基本框架
e在△t時間的變化對控制的影響研究"> 4.2 Xe在△t時間的變化對控制的影響研究
4.3 時間序列的預測研究
4.3.1 指數(shù)平滑法
4.3.2 差分指數(shù)平滑法
4.3.3 轉(zhuǎn)速預測方案研究
4.3.4 轉(zhuǎn)速預測方案適用性驗證
4.4 偏差控制模塊的學習研究
4.5 基于機器學習的偏差控制完整表述
4.6 本章小結(jié)
第5章 機器學習控制策略的仿真驗證
5.1 聯(lián)合仿真模型的建立
5.1.1 聯(lián)合仿真軟件接口的配置
5.1.2 AMESIM模型搭建
5.1.3 Simulink模型搭建
5.1.4 聯(lián)合仿真程序
5.2 控制策略的驗證
5.2.1 第一種驗證方案
5.2.2 第二種驗證方案
5.2.3 第三種驗證方案
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
作者簡介及攻讀碩士學位期間發(fā)表論文、參與科研情況
致謝
本文編號:3142144
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 裝載機工作裝置位置控制概述
1.3 機器學習發(fā)展概述及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 機器學習發(fā)展概述
1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第2章 裝載機工作裝置系統(tǒng)偏差分析與實驗研究
2.1 系統(tǒng)的組成及工作原理
2.2 動臂舉升過程實驗研究
2.3 偏差影響因素分析
2.3.1 負載對偏差的影響
2.3.2 轉(zhuǎn)速對偏差的影響
2.3.3 轉(zhuǎn)角記憶值對偏差的影響
2.4 偏差控制研究意義
2.5 本章小結(jié)
第3章 裝載機工作裝置系統(tǒng)偏差控制研究
3.1 偏差控制指標
3.1.1 控制精度
3.1.2 閾值
3.1.3 平均誤差
3.1.4 平均絕對誤差
3.1.5 達標百分比
3.2 偏差控制策略研究
3.2.1 K(θ)的確定
3.2.2 e(n,θ)的確定
3.3 實驗驗證分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于機器學習的偏差控制研究
4.1 基于機器學習的偏差控制基本框架
e在△t時間的變化對控制的影響研究"> 4.2 Xe在△t時間的變化對控制的影響研究
4.3 時間序列的預測研究
4.3.1 指數(shù)平滑法
4.3.2 差分指數(shù)平滑法
4.3.3 轉(zhuǎn)速預測方案研究
4.3.4 轉(zhuǎn)速預測方案適用性驗證
4.4 偏差控制模塊的學習研究
4.5 基于機器學習的偏差控制完整表述
4.6 本章小結(jié)
第5章 機器學習控制策略的仿真驗證
5.1 聯(lián)合仿真模型的建立
5.1.1 聯(lián)合仿真軟件接口的配置
5.1.2 AMESIM模型搭建
5.1.3 Simulink模型搭建
5.1.4 聯(lián)合仿真程序
5.2 控制策略的驗證
5.2.1 第一種驗證方案
5.2.2 第二種驗證方案
5.2.3 第三種驗證方案
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
作者簡介及攻讀碩士學位期間發(fā)表論文、參與科研情況
致謝
本文編號:3142144
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