本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID的削坡開槽機的自適應(yīng)切削設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：南水北調(diào)工程是關(guān)系國計民生的重大戰(zhàn)略性投資項目,項目實施進程中輸水渠道的開挖是工程的首要任務(wù)。工程在進行襯砌施工之前需要對渠坡進行精削坡,結(jié)構(gòu)層中排水系統(tǒng)的安裝還需要開挖溝槽,按照南水北調(diào)的技術(shù)要求,混凝土襯砌的土質(zhì)坡面平整度應(yīng)不大于20mm/2m。施工中渠道邊坡表面平整度不易控制且技術(shù)要求較為嚴格,再加上工程中水泥改性土的加工處理對刀具的轉(zhuǎn)速影響較大等問題,對大跨度削坡開槽機關(guān)鍵技術(shù)的研究與探索顯得尤為重要。文中在切削刀架機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上研究設(shè)計了一種切削刀頭自適應(yīng)控制系統(tǒng),該設(shè)計可以使刀具自動調(diào)整切削速度,確保在復(fù)雜工作情況下始終勻速切削,適應(yīng)了坡面局部土體硬度實際變化,減少了因坡面局部土體擾動和剝落影響坡面,溝槽成型后平整順直,進一步提高作業(yè)效率。該閉環(huán)自適應(yīng)切削控制系統(tǒng)采用單片機為核心控制器件,運用智能模糊PID控制算法,在測速裝置的基礎(chǔ)上,還包括變頻裝置、動力裝置、減速器、切削刀頭等,完成了基于霍爾傳感器的變頻電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計。轉(zhuǎn)速控制是一個復(fù)雜多變的控制過程,為適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)的控制要求,本設(shè)計采用傳統(tǒng)PID控制和模糊控制相結(jié)合的混合智能算法,在simulink模塊建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB仿真軟件對控制系統(tǒng)進行了控制效果的動態(tài)分析,仿真結(jié)果表明:混合智能模糊PID算法與常規(guī)PID算法相比,確實具有較強的魯棒性,并且控制動態(tài)性能良好。
【關(guān)鍵詞】：削坡開槽 切削刀具 硬件選型 智能控制算法
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV672;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 選題背景9-11
• 1.1.1 模糊控制產(chǎn)生的背景與意義9-10
• 1.1.2 切削系統(tǒng)研究的意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究背景11-16
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容16-17
• 2 削坡機系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)17-23
• 2.1 桁架17-18
• 2.2 切削系統(tǒng)18-21
• 2.2.1 削坡刀架機構(gòu)18-19
• 2.2.2 削坡行走機構(gòu)19-20
• 2.2.3 切削裝置20-21
• 2.3 大車行走機構(gòu)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 切削控制系統(tǒng)工作分析23-27
• 3.1 切削控制系統(tǒng)類型及特點23-25
• 3.2 控制系統(tǒng)控制原理和控制策略25-26
• 3.2.1 切削系統(tǒng)控制原理25
• 3.2.2 切削系統(tǒng)控制策略25-26
• 3.3 本章小結(jié)26-27
• 4 削坡機切削控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析27-45
• 4.1 控制器分析27-33
• 4.1.1 單片機最小系統(tǒng)28-30
• 4.1.2 中斷系統(tǒng)30-31
• 4.1.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路31-33
• 4.2 傳感裝置分析33-36
• 4.2.1 霍爾效應(yīng)34
• 4.2.2 霍爾傳感器結(jié)構(gòu)和工作原理34-35
• 4.2.3 霍爾測速模塊35-36
• 4.3 變頻裝置分析與設(shè)計36-38
• 4.4 動力裝置分析38-43
• 4.4.1 直流電動機38-43
• 4.4.2 減速器及其傳動比43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 5 控制算法的研究45-63
• 5.1 PID控制算法45-49
• 5.1.1 PID控制器的特點45-46
• 5.1.2 模擬PID調(diào)節(jié)器46-47
• 5.1.3 數(shù)字PID調(diào)節(jié)器47-49
• 5.2 模糊控制算法49-50
• 5.3 模糊PID控制算法50-58
• 5.3.1 模糊PID控制器的發(fā)展51
• 5.3.2 模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)51-52
• 5.3.3 模糊控制器的設(shè)計52-58
• 5.4 系統(tǒng)建模與仿真58-63
• 5.4.1 硬件電路原理圖58-59
• 5.4.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型59-62
• 5.4.3 PID和模糊PID算法的仿真62
• 5.4.4 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 展望63-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研項目65-67
• 致謝67-69
• 參考文獻69-72

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 歐陽名三,余世杰,鄭詩程,蘇建徽;戶用光伏電源模糊自適應(yīng)PID控制的研究[J];電力電子技術(shù);2003年02期

2 白瑞祥,陳曉艷,費春國;模糊自適應(yīng)PID控制及控件實現(xiàn)[J];儀器儀表學(xué)報;2003年S2期

3 陳曉沖,王萬平;常規(guī)PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制仿真研究[J];機床與液壓;2004年12期

4 董紅生;模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計[J];儀器儀表用戶;2005年03期

5 蔣紅武;麥云飛;;模糊自適應(yīng)PID控制在電液伺服萬能試驗機中的應(yīng)用[J];機械制造;2007年10期

6 殷云華;樊水康;陳閩鄂;;自適應(yīng)模糊PID控制器的設(shè)計和仿真[J];火力與指揮控制;2008年07期

7 易杰;;模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計及應(yīng)用研究[J];制造業(yè)自動化;2009年09期

8 任毅;朱笑聰;趙克;孫力;;模糊自適應(yīng)PID控制方法分析及仿真研究[J];伺服控制;2011年01期

9 張安明;;模糊自適應(yīng)PID在船舶汽柴機組并聯(lián)電站中的應(yīng)用研究[J];上海船舶運輸科學(xué)研究所學(xué)報;2012年01期

10 郭磊;陳文會;劉小民;;模糊自適應(yīng)PID在汽車底盤測功機中的仿真研究[J];電子設(shè)計工程;2013年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王曉楓;;模糊自適應(yīng)PID電液位置伺服系統(tǒng)研究[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

2 白瑞祥;陳曉艷;費春國;;模糊自適應(yīng)PID控制及控件實現(xiàn)[A];首屆信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

3 王貴成;汪勇;張占勝;常靜;徐心和;;自適應(yīng)模糊PID控制器的設(shè)計[A];2008中國儀器儀表與測控技術(shù)進展大會論文集（Ⅰ）[C];2008年

4 張勝利;安連祥;;一種模糊自適應(yīng)PID控制器的仿真研究[A];'2002系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)論文集（第四卷）[C];2002年

5 鄭時;鄭文;金霞;;基于模糊自適應(yīng)神經(jīng)推理的區(qū)域經(jīng)濟瓶頸診斷系統(tǒng)[A];2007'儀表，自動化及先進集成技術(shù)大會論文集（二）[C];2007年

6 黃銀萍;唐志勇;;工程機械電液比例閥控制系統(tǒng)模糊PID控制器研究[A];中國機械工程學(xué)會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

7 盧京潮;張家明;蔡華;;飛機橫側(cè)向通道模糊自適應(yīng)調(diào)參控制律設(shè)計[A];2007年中國智能自動化會議論文集[C];2007年

8 胥良;郭松林;孫桂蘭;李忠勤;;基于預(yù)測模型的模糊自適應(yīng)PID控制器在有源電力濾波器中的應(yīng)用[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集（二）[C];2008年

9 郭榮祥;沙峰;趙金鳳;;模糊自適應(yīng)PID控制在換熱站自動控制中的研究[A];自動化技術(shù)與冶金流程節(jié)能減排——全國冶金自動化信息網(wǎng)2008年會論文集[C];2008年

10 楊學(xué)友;穆慧靈;陳坤紅;張屹;施婕;李鋒凱;;模糊PID算法控件的簡化實現(xiàn)[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2013年會論文集[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜文吉;模糊控制系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵問題研究[D];西安電子科技大學(xué);1999年

2 趙國亮;欠驅(qū)動非線性系統(tǒng)的張量積模糊自適應(yīng)控制[D];大連理工大學(xué);2015年

3 繆志農(nóng);基于狀態(tài)空間方法的自適應(yīng)模糊控制研究[D];西南交通大學(xué);2006年

4 郝萬君;模糊建模與控制及其在電廠熱工自動控制中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

5 方煒;空天飛行器再入飛行的模糊自適應(yīng)預(yù)測控制[D];南京航空航天大學(xué);2008年

6 張松濤;模糊多模型船舶運動控制系統(tǒng)的研究[D];大連海事大學(xué);2006年

7 王志勇;基于模糊混沌的板形識別與控制技術(shù)的研究[D];燕山大學(xué);2006年

8 韓京元;非線性板球系統(tǒng)的監(jiān)督分層智能自適應(yīng)控制算法研究[D];吉林大學(xué);2014年

9 吳學(xué)禮;兩類非線性過程的智能控制方法及其應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2005年

10 楊光友;混合粒子群優(yōu)化及其在嵌入式智能控制中的應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張恒;基于模糊PID的電熱前床控制系統(tǒng)研究與設(shè)計[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 羅一凡;基于模糊自適應(yīng)的室內(nèi)熱舒適度建模與控制[D];上海交通大學(xué);2015年

3 王旭東;基于模糊自適應(yīng)Kalman濾波的傳熱過程實時反演及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2015年

4 童煒山;熔融沉積快速成型出絲系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2015年

5 張振興;基于CAN總線的烤房溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計[D];河北工程大學(xué);2016年

6 李喬娜;高溫燃氣隧道窯溫度建模與控制研究[D];東北大學(xué);2014年

7 陳建祥;港口橋式起重機精確定位及防擺控制系統(tǒng)的研究[D];東北大學(xué);2014年

8 孫小輝;基于模糊PI控制的壓力筒壓力控制系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2014年

9 肖金昌;基于模糊自適應(yīng)PID控制的攤鋪機行走系統(tǒng)的研究[D];長安大學(xué);2016年

10 申法帥;建筑智能氣環(huán)境評價與控制方法的研究[D];長安大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID的削坡開槽機的自適應(yīng)切削設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：386759