正鏟挖掘裝置運(yùn)動(dòng)分析及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，挖掘機(jī)的市場(chǎng)需求量在不斷增加，對(duì)挖掘工作裝置產(chǎn)品的性能要求也在不斷的增加。國(guó)內(nèi)的挖掘機(jī)目前在市場(chǎng)的占有率比較高，但是產(chǎn)品性能以及一些產(chǎn)品技術(shù)方面相比國(guó)外挖掘機(jī)發(fā)展較早的國(guó)家還是有一定的差距。如何優(yōu)化挖掘工作裝置構(gòu)型，提高挖掘裝置的工作效率，減少挖掘工作裝置的故障率是非常必要的。本文對(duì)一種新型的挖掘工作裝置進(jìn)行分析，研究及仿真。該裝置能夠較好的實(shí)現(xiàn)水平推壓及提升，由于三角搖板的存在，能夠一定程度地增加鏟斗的推壓力以及破碎力

2、。
　　本文通過(guò)理論研究以及虛擬樣機(jī)仿真相結(jié)合的方法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。基于D-H法確定機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)空間，結(jié)合正鏟液壓挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)的4個(gè)基本環(huán)路，建立了挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。利用MATLAB仿真軟件對(duì)建立好的運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真得到理論仿真結(jié)果，再利用SolidWorks及Adams軟件對(duì)工作裝置進(jìn)行三維建模及仿真，將得到的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的正確性。基于拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行計(jì)算，得到工作裝置的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力與

3、關(guān)節(jié)空間以及驅(qū)動(dòng)空間之間的關(guān)系。另外，本文以鏟斗液壓缸為例，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行建模，仿真及分析。采用傳統(tǒng)PID控制算法、模糊控制算法、模糊自適應(yīng)PID算法分別對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)比幾種控制算法的有效性。最后根據(jù)液壓系統(tǒng)特性，設(shè)計(jì)使用模糊線性控制算法，對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使機(jī)構(gòu)具有良好的鏟斗位姿跟蹤性能。
　　通過(guò)對(duì)該新型挖掘工作裝置的工作參數(shù)進(jìn)行分析，證明此構(gòu)型的有效性。并通過(guò)對(duì)工作裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)以及液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，進(jìn)