本文關(guān)鍵詞：基于人工免疫算法的自動(dòng)搬運(yùn)小車多缸同步控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的不斷提高,自動(dòng)搬運(yùn)小車越來(lái)越普遍地被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),實(shí)現(xiàn)工件的舉升和搬卸。傳統(tǒng)的舉升動(dòng)作多采用液壓同步舉升系統(tǒng)來(lái)完成,由于液壓系統(tǒng)的非線性、負(fù)載干擾以及強(qiáng)耦合等特性,自動(dòng)搬運(yùn)小車的液壓舉升系統(tǒng)必將產(chǎn)生多個(gè)液壓缸不同步的問(wèn)題。近年來(lái),電液控制技術(shù)的飛速發(fā)展以及在電液同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的成功應(yīng)用為解決自動(dòng)搬運(yùn)小車的同步驅(qū)動(dòng)問(wèn)題在技術(shù)上奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。本文在傳統(tǒng)液壓同步舉升系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用電液比例控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制,提高舉升系統(tǒng)的同步精度。本文首先介紹了自動(dòng)搬運(yùn)小車的結(jié)構(gòu)及工作原理,然后建立了其電液比例同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)小車電液比例同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非線性特性,建立了其非線性狀態(tài)方程,采用反饋線性化方法實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的輸入輸出線性化處理。針對(duì)小車電液比例同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)受到負(fù)載干擾影響以及反饋線性化無(wú)法實(shí)現(xiàn)干擾解耦的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了干擾觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的抑制。為了提高系統(tǒng)的輸出位移跟蹤精度,利用反饋線性化原理設(shè)計(jì)了反饋跟蹤控制器并采用極點(diǎn)配置方法保證了反饋跟蹤控制器的穩(wěn)定性。本文采用相鄰交叉耦合同步控制策略對(duì)系統(tǒng)各通道的性能差異進(jìn)行補(bǔ)償,減小同步誤差�？紤]系統(tǒng)工作的時(shí)變性特點(diǎn),采用PID控制設(shè)計(jì)同步控制器并引入能夠在線調(diào)整PID參數(shù)的人工免疫算法實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的優(yōu)化。為了驗(yàn)證所采用的同步控制算法的有效性,建立了控制系統(tǒng)的Simulink模型并進(jìn)行了仿真。仿真表明,設(shè)計(jì)的干擾觀測(cè)器能夠有效抑制負(fù)載干擾以及保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,采用的人工免疫算法能夠明顯提高系統(tǒng)的同步精度。
【關(guān)鍵詞】：自動(dòng)搬運(yùn)小車 同步控制 人工免疫算法 反饋線性化 干擾觀測(cè)器
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景9
• 1.2 多液壓缸同步頂升驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的研究意義9-10
• 1.3 電液同步控制技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介10-12
• 1.4 自動(dòng)搬運(yùn)小車電液同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非線性控制理論12-15
• 1.5 自動(dòng)搬運(yùn)小車電液同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的同步控制理論15-17
• 1.6 本課題的主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.7 本章小結(jié)18-19
• 2 自動(dòng)搬運(yùn)小車多缸同步控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立19-33
• 2.1 自動(dòng)搬運(yùn)小車結(jié)構(gòu)組成及工作原理19-22
• 2.1.1 小車的行走系統(tǒng)組成及工作原理19-21
• 2.1.2 自動(dòng)搬運(yùn)小車的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理21-22
• 2.2 液壓同步頂升控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)22-24
• 2.3 自動(dòng)搬運(yùn)小車的電液同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析與建模24-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 多缸同步控制系統(tǒng)非線性模型的線性化及其干擾抑制33-42
• 3.1 非線性控制系統(tǒng)線性化方法概述33-34
• 3.2 單輸入單輸出（SISO）仿射非線性系統(tǒng)的輸入—輸出線性化34-37
• 3.3 多缸同步控制系統(tǒng)單通道模型的輸入輸出線性化處理37-38
• 3.4 多缸同步控制系統(tǒng)的負(fù)載干擾抑制38-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4 基于人工免疫算法的同步控制策略研究42-52
• 4.1 多缸同步控制系統(tǒng)的同步控制器設(shè)計(jì)42-43
• 4.2 PID控制概述43-44
• 4.3 PID參數(shù)的整定與優(yōu)化44-45
• 4.4 人工免疫算法45-48
• 4.4.1 人工免疫算法的理論基礎(chǔ)45-46
• 4.4.2 人工免疫算法基本原理46-48
• 4.5 人工免疫算法優(yōu)化PID參數(shù)48-50
• 4.6 跟蹤誤差控制器設(shè)計(jì)50-51
• 4.7 本章小結(jié)51-52
• 5 自動(dòng)搬運(yùn)小車的多缸同步控制系統(tǒng)仿真研究52-62
• 5.1 多缸同步控制系統(tǒng)仿真模型的建立52-56
• 5.2 多缸同步控制系統(tǒng)仿真結(jié)果分析56-60
• 5.3 本章小結(jié)60-62
• 6 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 總結(jié)62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果69-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：399822