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這樣就可以在沒有實際樣機的條件下,分析挖掘機的各種參數的合理性以及動態性能,極大地縮短研發周期,為后續的強度,剛度,控制方法的研究奠定良好的基礎。12液壓挖掘機動力學與控制系統的國內外研究及發展現狀121液壓挖掘機動力學在國內外的研究及發展現狀在挖掘機動力學研究方面,國外起步較早,在液壓挖掘機的設計開發中應用了先進的計算機技術,首先,通過相關軟件進行分析計算,比如有限元分析、動力學仿真、疲勞壽命計算等,根據相關軟件得到的可靠性結果,確定相關設計參數,進而進行實際挖掘機的設計與制造陋,一直以來,國外的挖掘機研究人員,在挖掘機工作裝置的動力學和挖掘機強度壽命分析方面做了大量的研究,并都取得了良好的效果。
(3)完成了液壓挖掘機工裝軌跡控制系統實驗臺的搭建以及PID控制系統實驗研究,得到了不同載荷下的最優軌跡及其控制參數。對數據采集卡、光電編碼器、電液比例閥、電液比例控制器等相關控制系統元件進行了整體接線,完成了軌跡控制實驗臺的搭建;針對三種載荷情況,即空載、輕載、重載,進行了實際挖掘機電液比例閥性能實驗與PID控制實驗,明確了各電液比例閥的工作區間;同時通過“PID控制”實驗驗證了PID控制算法的實用性,實現了按照給定水平直線的挖掘運動,得剄了最優軌跡曲線與控制參數。哈爾濱工業大學工學碩士學位論文展望及改進本文主要對液壓挖掘機工作裝置的動力學及控制系統分析,其中獲得的結論、數據為液壓挖掘機工作裝置的強度分析、結構優化等提供了一定的參考。但是由于本人時間精力有限,加之接觸液壓挖掘機動力學和控制系統的時間不長,文中還有許多不足之處,忘各位老師、學者不吝賜教,這些不足之處主要包括:(l)在對工作裝置進行動力學分析過程中,未考慮回轉運動和前進運動,未能模擬液壓挖掘機在實際過程中的最真實挖掘情形。
本文關于控制系統的研究并不是簡單的轉化為比例環節,而是在亢分考慮工作裝置動力學特性的基礎上進行的,通過第二章的分析計算,得到了挖掘機工作裝置的動力學普遍方程,進而得到了動臂、斗桿角度變化與其驅動力矩之間的關系,以此為基礎,進行挖掘機工作裝置傳遞函數的求取。將由22節分析得到的動臂、斗桿、鏟斗三個動力學方程在MATLAB中彼此連接起來,繪制出如圖310所示的控制框圖,該框圖中所涉及到的各參數值,如表31所示。表31基本參數表哈爾濱工業大學工學碩士學位論文(4)其他環節傳遞函數的確定1)數模轉換器的傳遞函數本課題挖掘機實驗臺的數模轉換是通過PCI8333卡實現的,實驗設定每隔Ols采集一次數據,可見其響應速度要遠遠高于其他各環節,因此可忽略不計。
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