本文關(guān)鍵詞：新型正鏟挖掘裝置動力學(xué)分析與控制系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 正鏟液壓挖掘機 運動學(xué)建模 動力學(xué)建模 PID控制器 軌跡跟蹤

【摘要】：隨著近幾年國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,越來越多的道路交通項目、水利水電工程項目投入建設(shè),它們都離不開工程機械的支持。因此人們對大型正鏟液壓挖掘機的需求越來越迫切,以及對挖掘機自動化和智能化控制技術(shù)的研究越來越重視。然而,有關(guān)正鏟液壓挖掘機技術(shù)的研究資料在國內(nèi)比較匱乏,且挖掘機構(gòu)型比較單一,再加上國外挖掘機技術(shù)的長期壟斷,嚴(yán)重阻礙了我國挖掘機行業(yè)的發(fā)展。本文提出了一種新型正鏟液壓工作裝置,對機構(gòu)構(gòu)型進(jìn)行了創(chuàng)新,并對新機構(gòu)進(jìn)行了以下幾個方面的研究:基于運動鏈環(huán)路理論,建立了新型正鏟液壓挖掘機運行學(xué)模型,對運動學(xué)模型進(jìn)行了仿真分析及驗證工作。運用拉格朗日方程和力矩平衡原理建立了新機構(gòu)關(guān)節(jié)力矩和驅(qū)動力的關(guān)系,從而建立了動力學(xué)模型,通過Matlab對挖掘機挖掘過程三組液壓缸的驅(qū)動力變化曲線進(jìn)行了仿真分析。將在SolidWorks中建立的機構(gòu)的三維模型導(dǎo)入到動力學(xué)分析軟件ADAMS中,完成新機構(gòu)的虛擬樣機模型,并進(jìn)行了動力學(xué)仿真分析及驗證。最后對新型液壓挖掘機動臂,斗桿,鏟斗的控制系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真,并對比分析了控制系統(tǒng)加入PID控制器前后的響應(yīng)效果,以及對鏟斗軌跡跟蹤控制進(jìn)行了仿真研究。
【關(guān)鍵詞】：正鏟液壓挖掘機 運動學(xué)建模 動力學(xué)建模 PID控制器 軌跡跟蹤
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU621;TH137
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 液壓挖掘機概述10-11
• 1.2 液壓挖掘機的發(fā)展概況11-14
• 1.2.1 國外挖掘機的發(fā)展簡介11-12
• 1.2.2 國內(nèi)挖掘機的發(fā)展簡介12-13
• 1.2.3 挖掘機的發(fā)展趨勢13-14
• 1.3 正鏟挖掘機裝置的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文研究目的與思路15-18
• 第2章 新型正鏟挖掘裝置運動學(xué)分析18-36
• 2.1 新型挖掘機構(gòu)運動學(xué)分析18-28
• 2.1.1 正鏟挖掘機構(gòu)的運動學(xué)正解19-22
• 2.1.2 正鏟挖掘機構(gòu)的運動學(xué)反解22-24
• 2.1.3 正鏟挖掘機構(gòu)運動學(xué)仿真24-28
• 2.2 新型挖掘機構(gòu)速度和加速度分析28-33
• 2.2.1 正鏟挖掘機構(gòu)運動速度和加速度28-31
• 2.2.2 正鏟挖掘機構(gòu)的雅可比矩陣31-33
• 2.3 新型機構(gòu)工作空間分析33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 新型正鏟挖掘裝置動力學(xué)分析36-50
• 3.1 新型挖掘機構(gòu)驅(qū)動力矩分析36-41
• 3.1.1 正鏟挖掘機構(gòu)桿件勢能分析36-40
• 3.1.2 各關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩40-41
• 3.2 新型挖掘機構(gòu)液壓缸驅(qū)動力41-44
• 3.2.1 動臂液壓缸驅(qū)動力計算42
• 3.2.2 斗桿液壓缸驅(qū)動力計算42-43
• 3.2.3 鏟斗液壓缸驅(qū)動力計算43-44
• 3.3 正鏟工作裝置挖掘過程分析44-49
• 3.3.1 鏟斗挖掘過程阻力分析44-47
• 3.3.2 工作裝置挖掘過程驅(qū)動力分析47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 新型液壓挖掘機構(gòu)虛擬樣機建模分析50-60
• 4.1 正鏟挖掘機構(gòu)虛擬樣機的建立50-55
• 4.1.1 SolidWorks三維建模50-52
• 4.1.2 模型導(dǎo)入ADAMS并設(shè)置參數(shù)52-55
• 4.2 正鏟挖掘機構(gòu)的動力學(xué)仿真分析及驗證55-59
• 4.2.1 基于ADAMS動力學(xué)仿真55-57
• 4.2.2 動力學(xué)仿真值與理論值的對比57-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第5章 新型正鏟液壓挖掘裝置控制系統(tǒng)設(shè)計60-75
• 5.1 液壓缸控制子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模60-67
• 5.1.1 動臂子回路建模及仿真60-65
• 5.1.2 斗桿子回路建模及仿真65-66
• 5.1.3 鏟斗子回路建模及仿真66-67
• 5.2 控制子回路PID控制器設(shè)計與仿真67-74
• 5.2.1 參數(shù)整定68-70
• 5.2.2 三個控制子系統(tǒng)PID控制器建模與仿真70-72
• 5.2.3 鏟斗末端軌跡跟蹤的仿真分析72-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果81-82
• 致謝82

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 遲永濱,彭瑞棠;液壓挖掘機正鏟及裝載工作裝置的優(yōu)化設(shè)計[J];太原重型機械學(xué)院學(xué)報;1991年02期

2 王鵬;;TEREX/O&K RH340礦用挖掘機(正鏟型)模型評測[J];建設(shè)機械技術(shù)與管理;2009年11期

3 胡明;KU1206挖掘機正鏟動臂的代用[J];工程機械;1986年10期

4 余同希;液壓挖掘機正鏟斗桿機構(gòu)初步分析[J];工程機械;1980年01期

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6 丁華鋒;陳誼超;張一越;曹宇;王陸軍;;一種新型正鏟挖掘機構(gòu)位置分析[J];燕山大學(xué)學(xué)報;2013年04期

7 Z·斯維克爾 ,文百行;挖掘機正鏟工作，

本文編號：880518