高空作業(yè)車直臂系統(tǒng)振動抑制研究.pdf

1、高空作業(yè)車作為一種工程車輛，廣泛應用于市政工程、設備維修及救援搶險等多種場合。考慮到高空作業(yè)車以搭載人員為主的特點，針對其臂架系統(tǒng)的運動過程有較高的平穩(wěn)性與安全性要求。因此，實現(xiàn)對高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)在其工作過程中的振動抑制，是達到上述目標的重要手段。本文結合柔性臂架振動抑制方面的研究成果，采用振動力學和控制工程理論，選擇直臂高空作業(yè)車作為研究對象，研究其臂架系統(tǒng)的振動特性，并在控制模型中設計反饋環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)對臂架末端振動的控制。

2、　　本研究主要內容包括：⑴利用梁的彎曲振動理論，得到具有端部質量的均質梁模型的動力學方程和邊界條件，采用數(shù)值方法求得該系統(tǒng)的固有頻率和各階振型，利用振型正交性構建一組正交空間，得到在該正交空間內的系統(tǒng)振動方程。將該方法推廣至變截面梁模型模擬直臂高空作業(yè)車的伸縮臂結構，得到其在正交空間內的振動方程，并得到以臂架仰角為系統(tǒng)輸入的系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式。⑵分析引起臂架振動的工況，研究臂架變幅仰角變化對臂頭位置振動響應的影響。選擇臂頭集中質量、臂架

3、線密度和臂架抗彎剛度為分析變量，通過控制變量的方法，分析上述臂架系統(tǒng)參數(shù)的變化對臂架系統(tǒng)固有頻率和振型曲線，以及臂頭角位移、線速度和線加速度的影響。⑶設計反饋環(huán)節(jié)，分別利用極點配置法和線性二次型最優(yōu)控制理論計算反饋增益向量，在Simulink中對臂架變幅過程的振動主動控制進行模擬。對比兩種方法對臂架臂頭位置的振動抑制及軌跡跟蹤效果。⑷得到臂架變幅機構與臂架仰角之間的函數(shù)關系，將變幅油缸作為實現(xiàn)臂架振動抑制的作動器，將液壓缸流速作為液壓系