上海勁掘進口二手挖掘機交易市場 真實守信 追求品質 服務客戶
熱門關鍵詞: 二手挖掘機 二手挖掘機價格 二手鈎機
您現在的位置:網站首頁 > 挖機資訊 > 正文

液壓挖掘機工作裝置運動控制的研究

作者:二手挖掘機 來源:juhua355556.cn 發布時間:2015-12-08

摘要:國内外挖掘機工作裝置運動控制的研究水平

近幾年來,國内挖掘機擁有量逐漸增大,以年均50%以上的速度快速增長,2005年我國的挖掘機産量突破4萬台,預計今後5-10年,我國将成為世界上最大的挖掘機市場和産地。但在挖掘機施工過程中,存在的問題也是不容忽視的:(1)操作挖掘機作業的勞動強度大;(2)工作環境惡劣,有些環境甚至人類不便直接進入;(3)操作者必須進行長時間的培訓才能完成高質量的作業。因此提高挖掘機的機電一體化程度,進而實現挖掘機的自動控制,無疑是解決上述問題最理想的方案。

值得慶幸的是,相關科學和技術的發展為挖掘機的機電一體化乃至自動化展現了廣闊的前景。近10年來,高新技術不斷引入,特别是現代電子技術、計算機技術、自動控制技術和傳感器技術的快速發展,使挖掘機在控制效果、作業精度、人機工程等方面具備了非常大的提高空間;實現挖掘機局部操作控制的自動化甚至整機的完全自動化、智能化已成為可能,同時實現挖掘機的自動化也是進一步提高挖掘機作業能力和效率的需要。因此,國内外的挖掘機制造商及有關科研院所競相投入大量資金、人力和物力,進行挖掘機高新技術的研究和開發,尤其是在挖掘機工作裝置的運動運動控制上,該項研究作為挖掘機自動化控制的基礎性研究,已逐漸成為各國研究的焦點之一。同時,液壓挖掘機工作裝置系統屬于一種典型的工程機械複雜機電液系統,其機械結構參數的多變性,液壓系統的高度非線性,以及整個系統存在大量不确定量(不确定參數及不确定的非線性模型),都使得液壓挖掘機工作裝置的運動控制成為一項比較困難的工作。

1、國内外挖掘機工作裝置運動控制的研究水平

長期以來,國内外許多學者對液壓挖掘機工作裝置的運動控制做了大量的理論研究和試驗探索。這些工作可以分成兩類:

(1)基于規則的挖掘機工作裝置運動控制研究。

①浙江大學流體傳動與控制實驗室基于規則的挖掘機工作裝置軌迹智能PID控制。

該實驗室在對挖掘機工作裝置進行控制時,采用工業界廣泛應用的PID控制策略,并根據挖掘機工作裝置特點,制定了多條規則,以對其進行有效控制。利用計算機實現上述控制算法,PID控制算法在其中斷服務程序中實現,并在試驗中以較高的精度跟蹤了一個三角形軌迹。

②武漢科技大學設計的基于知識的挖掘機多模式綜合軌迹跟蹤控制系統。

其出發點是考慮到挖掘機器人的工作運動存在很強的非線性、不确定性和時變性,且其工況複雜,外界幹擾大,難以建立精确的控制模型。若為了在精确的數學模型基礎上,提高軌迹跟蹤性能,則整個控制系統會變得較複雜,從而增加設備的初投資,影響系統的可靠性。該系統具有“砰――砰控制”、維持控制、非線性死區補償控制和模糊PID參數自适應控制等模式,根據挖掘機在工作中軌迹跟蹤的誤差和誤差變化率的反饋,系統基于知識,智能地選用合适的控制模式,實現平穩和高精度的軌迹跟蹤控制。據其研究者試驗聲稱,控制精度絕大多數在200mm以内,但也有少數時候為500mm。設備試支行顯示,整個軌迹跟蹤過程中挖掘機工作裝置運動平穩光滑,基本不振動,鏟鬥末端運動速度為100mm/s。

③哈爾濱建築大學提出的基于模糊算法的示教再現控制方法。

由熟練工人引導工作裝置沿挖掘軌迹運動,并由計算機記錄運動軌迹所對應的工作裝置的位置信息,再由計算機控制重複前述運動軌迹。

④長春大學機械工程學院的模糊自适應PID控制方法。

該學院以DSP芯片TMS320LF2407A作為核心電控單元,采用模糊自适應PID控制算法,實現了挖掘機工作裝置軌迹控制,具有較高的穩定性和精确性。通過自動操縱,減輕了駕駛員的作業強度,加快了施工進度。

⑤Carnegie Mellon大學(CMU)的自主裝載系統(簡稱ALS)。

ALS是CMU機器人研究所曆時4年的機器人項目,于1998年完成。其目的是利用機器學習理論研究自動化大型挖掘和裝載過程的關鍵技術,包括傳感器技術和軟件實施算法,運動規劃算法,控制系統以及仿真和可視化支持技術。試驗挖掘機是卡特的25t鬥容1.5m3機器,每次裝載完成一個工作循環。測控硬件包括角度、壓力傳感器、PD控制器,所有計算都在裝有VxWorks操作系統的嵌入式計算機上進行,并通過無線互聯網将相關數據傳送到工作站。實驗結果表明,使用該系統在不同的情況下裝滿一卡車僅需15-16s,而熟練的操作手需要2min,因此該系統适合于連續重複挖掘裝載的工況。

⑥Arizona大學基于模糊邏輯控制策略的自主挖掘控制研究。

Arizona大學的高級采礦實驗室提出:由于傳感器信息諸如力/力矩數據的非結構性,而且受挖掘土壤的作用影響較大,難以建立精确的鏟鬥-土壤作用模型,因此常規控制策略有不足之處。該實驗室采用模糊邏輯控制策略和有限狀态機器模型對挖掘機的自主挖掘進行了研究,将挖掘目标劃分成若幹任務,将每個任務劃分成若幹行為,再将各個行為劃分成多個動作。

(2)基于模型的挖掘機工作裝置運動控制研究。

該種方法的基本思想是:對挖掘機工作裝置及其液壓系統建立數學模型,

關鍵詞索引

二手挖掘機價格 | 二手鈎機價格 | 進口二手挖掘機價格 | 大型二手挖掘機價格 | 中型二手挖掘機價格 | 小型二手挖掘機價格 | 二手小松挖掘機價格 | 二手日立挖掘機價格 | 二手卡特挖掘機價格 | 二手神鋼挖掘機價格 | 二手鬥山挖掘機價格 | 二手沃爾沃挖掘機價格 | 二手現代挖掘機價格 | 二手國産挖掘機價格

首頁 關于我們 挖機展示 大型挖掘機 中型挖掘機 小型挖掘機 價格表 購機流程 物流配送 聯系我們

版權所有 ©上海勁掘二手挖掘機 Copyright 2014 - 2016 All Rights Reserved 未經授權禁止複制或建立鏡像 網站地圖
聯系電話:137-8899-5767 手機:13788995767  在線QQ: 電子郵件:279647131@qq.com 聯系人:李經理
銷售總部:上海二手挖掘機營銷網 地址:上海市闵行區吳泾工業園