【摘要】：本課題組研制了一種新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機(jī)構(gòu),能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有汽車電泳涂裝輸送機(jī)構(gòu)承載能力較弱、柔性化水平不高的缺陷。本文以該新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,著重研究在輸送不同重量車身并且考慮電泳液阻力情況下,通過(guò)控制方法進(jìn)一步提升輸送機(jī)構(gòu)的柔性水平。混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機(jī)構(gòu)系統(tǒng)具有非線性、強(qiáng)耦合等特點(diǎn),其閉鏈結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)約束導(dǎo)致機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型較為復(fù)雜,且存在負(fù)載車型變化、電泳液阻力變化、摩擦力和外部干擾等不確定性因素。針對(duì)上述問(wèn)題,考慮到滑�？刂凭哂许憫�(yīng)快速、對(duì)外部干擾和系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感等優(yōu)點(diǎn),本文采用滑�？刂撇呗砸蕴嵘斔蜋C(jī)構(gòu)的柔性水平。然而傳統(tǒng)滑�？刂茣�(huì)產(chǎn)生抖振,降低系統(tǒng)控制性能。為解決滑�？刂贫墩駟�(wèn)題,本文提出一種積分次優(yōu)二階滑�？刂扑惴�。為了進(jìn)一步提升輸送機(jī)構(gòu)在更大不確定性和干擾下的柔性水平,本文基于有限狀態(tài)機(jī)的切換控制提出一種改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂扑惴�,以實(shí)現(xiàn)新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機(jī)構(gòu)的高性能控制。本文首先介紹了新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機(jī)構(gòu)的研究背景,分析了提升輸送機(jī)構(gòu)系統(tǒng)柔性水平的控制方法;其次,將輸送機(jī)構(gòu)負(fù)載車型變化以及車身在電泳液中的阻力變化視作系統(tǒng)不確定性項(xiàng),并通過(guò)計(jì)算分析輸送機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)承載能力和最大電泳液阻力,得到輸送機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的不確定性邊界;然后,對(duì)輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,建立運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解模型,并求解出雅克比矩陣;在此基礎(chǔ)上,對(duì)輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,采用拉格朗日法建立輸送機(jī)構(gòu)包含電泳液阻力、摩擦力和外部干擾的動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行MATLAB仿真分析,以驗(yàn)證動(dòng)力學(xué)模型的正確性,為控制器設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ);接著,為提升輸送機(jī)構(gòu)在負(fù)載車型車身變化與電泳液阻力變化情況下的柔性水平,本文基于所建立的動(dòng)力學(xué)模型,研究設(shè)計(jì)一種積分次優(yōu)二階滑�？刂破�,理論證明了其穩(wěn)定性和魯棒性;在此基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步提升輸送機(jī)構(gòu)在更大不確定性和干擾下的柔性水平,本文基于有限狀態(tài)機(jī)的切換控制提出一種改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑模控制算法,并理論證明了該控制算法的穩(wěn)定性。在相同負(fù)載下,當(dāng)系統(tǒng)存在外部干擾、摩擦力和電泳液阻力時(shí),對(duì)積分次優(yōu)二階滑模控制器與改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂破鬟M(jìn)行MATLAB仿真分析,結(jié)果表明,與積分次優(yōu)二階滑�？刂破飨啾�,在改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂破鞯淖饔孟�,輸送機(jī)構(gòu)各主動(dòng)關(guān)節(jié)具有較高的軌跡跟蹤精度,并具有更好的魯棒性能;在系統(tǒng)沒(méi)有電泳液阻力和存在電泳液阻力的情況下對(duì)改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑模控制器進(jìn)行MATLAB仿真分析,結(jié)果表明本文所提出的改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂破鲗�(duì)電泳液阻力具有較強(qiáng)的魯棒性,能夠保持良好的軌跡跟蹤性能;對(duì)不同負(fù)載下的改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂破鬟M(jìn)行MATLAB仿真分析,結(jié)果表明本文所提出的改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂破髟谪�(fù)載質(zhì)量變化的情況下,各主動(dòng)關(guān)節(jié)都能保持較高的軌跡跟蹤精度,本文所設(shè)計(jì)的改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂破髂軌蛴行嵘龣C(jī)構(gòu)的柔性水平。最后,完成新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機(jī)構(gòu)的改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂葡到y(tǒng)構(gòu)建,并基于該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成輸送機(jī)構(gòu)改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑模控制實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)改進(jìn)積分次優(yōu)二階滑�？刂破鞯目尚行耘c有效性。
【圖文】：

[17]-[20]；擺桿式輸送機(jī)雖然解決了槽液和車身污圖1.1 自行葫蘆輸送機(jī)圖 圖1.2 積放式懸掛鏈輸送機(jī)Fig. 1.1 The hoist conveyor Fig. 1.2 The accumulating suspended conveyor

[17]-[20]；擺桿式輸送機(jī)雖然解決了槽液和車身污圖1.1 自行葫蘆輸送機(jī)圖 圖1.2 積放式懸掛鏈輸送機(jī)Fig. 1.1 The hoist conveyor Fig. 1.2 The accumulating suspended conveyor
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U468.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2649598