2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,我國城市化進程不斷加快,城市環(huán)境越來越復雜,城市高層建筑也越來越多,當面對失火險情時,傳統(tǒng)消防車已力有未逮。大高度舉高消防車的出現(xiàn)為高層建筑快速消防救援提供了便利,但由于缺乏良好的控制策略,其工作性能并沒有得到充分發(fā)揮,作業(yè)時間長、宜人性低、安全可靠性小等問題依然是該類產品有待突破的關鍵技術問題。
  為提高舉高消防車的作業(yè)性能,本文以某百米級舉高消防車為研究對象,以最優(yōu)控制為研究目標,在運動學、動力學及優(yōu)化理論的基礎上,

2、確定時間最優(yōu)的目標函數(shù),考慮速度、加速度、驅動力、驅動力矩等約束項,建立優(yōu)化模型,并通過對優(yōu)化模型進行求解得到大高度舉高消防車臂架系統(tǒng)的時間最優(yōu)控制策略。
  論文主要工作與成果如下:
 ?。?)對具有復雜結構的大高度舉高消防車,提出一種運動及動力學建模方法。首先,基于Denavit-Hartenberg方法推導關節(jié)向量與臂架位置的映射關系,并求得雅可比矩陣。然后以運動模型為基礎,構造拉格朗日函數(shù),求得動力學方程。最后,采用

3、ADAMS軟件進行仿真,對比理論結果與仿真結果,證明了建模方法的有效性。該方法考慮了復雜臂架的同步伸縮,計算效率高、通用性強,可應用于大高度舉高消防車的精確控制中。
 ?。?)為提高舉高消防車作業(yè)的及時性、可靠性與安全性,提出一種考慮動作平穩(wěn)、無沖擊的時間最優(yōu)軌跡規(guī)劃算法。首先,引入偽位移參量s表示路徑,利用B樣條曲線對舉高消防車臂架系統(tǒng)各個關節(jié)運動離散點進行擬合,構造連續(xù)運動幾何路徑。然后結合連續(xù)路徑,以s及其對于時間的各階導數(shù)

4、表示時間最優(yōu)目標函數(shù)與速度、加速度、驅動力、驅動力矩等約束項,建立凸優(yōu)化模型。最后,利用B樣條曲線以有限維向量x表示軌跡,采用內點法對凸優(yōu)化模型進行求解,得到滿足約束條件的最優(yōu)解,進而得到各個關節(jié)的時間最優(yōu)運動軌跡。
 ?。?)應用本文算法對某型大高度舉高消防車進行軌跡規(guī)劃算例仿真,以驗證算法可行性。根據(jù)約束項的不同設計三種工況,在三種工況下分別規(guī)劃時間最優(yōu)運動軌跡。對所得軌跡進行分析表明,本文算法可在有效滿足運動及動力學各類約束

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