【摘要】：為彌補現(xiàn)有汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)采用懸臂梁結(jié)構(gòu)的不足,本課題組研制了一種新型混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)。本文將以此輸送機構(gòu)為研究對象,著重研究其高性能控制問題�；炻�(lián)機構(gòu)是一種非線性、強耦合、多變量的復(fù)雜系統(tǒng),與運動學(xué)控制相比,動力學(xué)控制考慮機構(gòu)的動力學(xué)特性與耦合關(guān)系,故理論上可獲得更好的控制效果。傳統(tǒng)動力學(xué)控制方法如PD控制與計算力矩控制多依賴于精確的動力學(xué)模型,因此采用上述傳統(tǒng)動力學(xué)控制方法的控制效果欠佳。滑�？刂凭哂许憫�(yīng)速度快、對系統(tǒng)參數(shù)變化與外界擾動不敏感及易于實現(xiàn)等優(yōu)點,將其用于混聯(lián)機構(gòu)能夠提高輸送機構(gòu)的控制性能。但滑模控制是一種非連續(xù)型的控制算法,由于控制算法中切換函數(shù)的存在,控制系統(tǒng)存在抖振問題,從而影響系統(tǒng)的控制性能。針對上述滑模控制的抖振問題,本文設(shè)計了一種新型趨近律,該趨近律可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)距離平衡點的遠近實時改變趨近速度,縮短趨近時間,具體方法為:當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)點遠離滑�；Ｃ鏁r,提高趨近速度,在系統(tǒng)狀態(tài)距滑模面較近時,快速降低趨近速度。然后基于所提出的新型趨近律,提出一種基于該新型趨近律的動力學(xué)滑�？刂品椒�,該方法能夠提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度、跟蹤精度和魯棒性,同時削弱滑�？刂贫墩�,從而實現(xiàn)輸送機構(gòu)的高性能控制。本文首先綜述了汽車電泳涂裝輸送設(shè)備和混聯(lián)機構(gòu)的發(fā)展概況、應(yīng)用背景、建模方法以及控制算法,并詳細介紹了常用的解決滑�？刂贫墩駟栴}的方法;其次,對汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)進行運動學(xué)分析,得到機構(gòu)的運動學(xué)正、逆解方程,推導(dǎo)出輸送機構(gòu)的雅克比矩陣,并進行運動學(xué)的MATLAB仿真驗證;然后,在運動學(xué)的基礎(chǔ)上,采用Lagrange方法建立包含摩擦力、參數(shù)不確定以及未知干擾的輸送機構(gòu)動力學(xué)模型,并對此模型進行仿真分析,以驗證動力學(xué)模型的正確性;接著,以輸送機構(gòu)動力學(xué)模型為基礎(chǔ),為了提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度、跟蹤精度與魯棒性,并且抑制滑�？刂贫墩�,研究設(shè)計了一種新型趨近律的動力學(xué)滑模控制器,理論證明了該控制算法的穩(wěn)定性,并將其與指數(shù)趨近律動力學(xué)滑�？刂七M行MATLAB仿真比較,結(jié)果驗證了本文所設(shè)計的新型趨近律動力學(xué)滑模控制能夠有效提高輸送機構(gòu)的控制性能;最后,構(gòu)建輸送機構(gòu)的新型趨近律動力學(xué)滑�？刂葡到y(tǒng)實驗平臺,并基于該實驗平臺完成輸送機構(gòu)的運動控制實驗,實驗結(jié)果進一步驗證了本文所提出新型趨近律動力學(xué)滑模控制算法的可行性與有效性。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U468.2
【圖文】：

基于新型趨近律的混聯(lián)式汽車電泳涂裝輸送機構(gòu)的動力學(xué)滑模控制研究有接油裝置，可讓車身免于二次污染。根據(jù)工件存儲方式不同可分成直線積放型和斜置積放型兩種類型，直線積放型常用于涂裝車型較寬時，而斜置積放型常在車型較長時使用。由于車身出、入槽的角度較小(約為o30 )，很容易導(dǎo)致車體內(nèi)腔排氣效果變差、車身拐角區(qū)域電泳效果不佳，無法排除車頂氣包。

不到的問題。因此該類型輸送機只適合涂裝質(zhì)量要求低、生產(chǎn)數(shù)量少的涂裝生產(chǎn)線。(2) 推桿式輸送機。此類輸送機構(gòu)屬于20 世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種自動化輸送裝置，如圖1.2所示，它是一種單鏈輸送機構(gòu)，常安裝在前處理、電泳裝置的上方，可根據(jù)不同輸送速度以及不同車距進行多條推桿組合，具有自動轉(zhuǎn)載、多鎖功能、積放存儲等功能。在連續(xù)式生產(chǎn)系統(tǒng)中，常選用該種類型的輸送機 。它的輸送軌道有上、下兩層，上層為牽引導(dǎo)軌，下層為承載導(dǎo)軌，由雙槽鋼組成。推桿鏈布置在槽液的正上方，槽液的正上方

o45 入槽，降低液體槽的體積，縮短了車身前處理的時間以及減小了電泳線的鋪設(shè)長度，縮短工程周期，降低設(shè)備的投資成本，如圖1.3所示。軌道和牽引鏈條裝于槽體兩側(cè)，減弱了槽中腐蝕性液體對車體、軌道等工件的侵蝕程度，可有效地避免在輸送過程中對車身的二次污染，延長機構(gòu)工件的使用壽命，節(jié)約維護資金的投入。但是由于車體在涂裝過程中無法實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)式涂裝，因此車身表面難以得到完全涂裝，并且會存在車頂氣包遺留等問題 。圖 1.3 擺桿式輸送機 圖 1.4 多功能穿梭機Fig. 1.3 The swing rod conveyor Fig. 1.4 The multifunction shuttle

【參考文獻】

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本文編號：2776899