隨著大型露天礦開采裝備土方效率的提高,其關(guān)鍵裝備如斗輪挖掘機(jī)、排土機(jī)、移動(dòng)式破碎站等的質(zhì)量已經(jīng)超過(guò)了雙履帶行走裝置的承載能力。六履帶行走裝置在大中型斗輪挖掘機(jī)、排土機(jī)應(yīng)用較為廣泛,六履帶行走機(jī)械自身體積較大,行走速度低,姿態(tài)不易調(diào)整,在作業(yè)過(guò)程中容易出現(xiàn)偏離理想軌跡問(wèn)題,本論文結(jié)合國(guó)家自然基金課題:“多履帶行走裝置機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)及自適應(yīng)控制”（51775225）對(duì)六履帶行走機(jī)械工作過(guò)程中軌跡偏離問(wèn)題進(jìn)行研究,提出了基于雙目視覺的模糊PID六履帶行走裝置軌跡跟蹤控制方法,主要工作有以下幾個(gè)方面:對(duì)國(guó)內(nèi)外研究的最新進(jìn)展做了總結(jié)歸納,介紹了機(jī)器視覺常用的處理方法及模糊PID控制算法的理論知識(shí),綜述了PID、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制算法在各領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。分析了六履帶行走裝置轉(zhuǎn)向原理和轉(zhuǎn)向角與各個(gè)履帶轉(zhuǎn)速之間的匹配關(guān)系,基于機(jī)器視覺定標(biāo)理論和方法,推導(dǎo)了雙目測(cè)距目標(biāo)的圖像位置與空間坐標(biāo)的關(guān)系。采用Lab VIEW軟件編寫了六履帶行走裝置模糊PID控制系統(tǒng)和控制界面,對(duì)控制系統(tǒng)做了詳細(xì)說(shuō)明,采用LabVIEW軟件編寫了圖像處理算法,圖像經(jīng)灰度化、二值化、濾波、邊緣檢測(cè)和最小二乘法擬合之后,獲取導(dǎo)... 

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

六履帶斗輪挖掘機(jī)

下位機(jī)和機(jī)載電腦之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)串口進(jìn)行，六履帶行走裝置軌跡跟蹤控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成如圖3.1 所示：cRIO9030AI板卡AO板卡機(jī)載電腦步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器攝像機(jī)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)圖 3.1 六履帶行走裝置結(jié)構(gòu)示意圖

控制系統(tǒng)總程序、主動(dòng)控制程序、軌跡跟蹤程序和狀態(tài)監(jiān)測(cè)程序位于機(jī)載電腦上，控制系統(tǒng)總程序能夠?qū)ψ映绦騽?dòng)態(tài)調(diào)用，主程序通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)用主動(dòng)控制程序和軌跡跟蹤程序?qū)崿F(xiàn)六履帶行走裝置模式切換，上位機(jī)和下位機(jī) CRIO9030 之間通過(guò)串口連接，底層控制程序位于下位機(jī) CRIO9030 上，用來(lái)控制輸入和輸出板卡信號(hào)的輸出和參數(shù)讀取，底層程序采用 FPGA 模塊編寫，F(xiàn)PGA 為可編輯邏輯門陣列，機(jī)載電腦上的程序可以通過(guò)調(diào)用下位機(jī)上的底層程序完成信號(hào)的輸出和采集。攝像頭安裝在機(jī)載電腦上，LabVIEW 軟件含有視覺模塊，通過(guò) LabVIEW軟件調(diào)用攝像頭，并對(duì)圖像進(jìn)行處理，最終獲取導(dǎo)航線軌跡，導(dǎo)航線識(shí)別之后，還需要實(shí)時(shí)計(jì)算距離偏差和航向角偏差，根據(jù)距離偏差和航向角偏差的大小，自主調(diào)節(jié)各個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速大小，將兩個(gè)偏差盡量減小為 0，這里采用模糊 PID 控制器對(duì)偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，模糊PID控制器的模糊控制器和PID控制器都采用LabVIEW編寫。六履帶行走裝置控制系統(tǒng)主控制界面如圖 3.3 所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[10]基于PID控制空氣懸架系統(tǒng)的仿真與試驗(yàn)研究[D]. 楊鈁.吉林大學(xué) 2004



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