伸缩臂高空作业车轨迹跟踪控制方法研究

给出了一种伸缩臂高空作业车的作业平台轨迹跟踪控制方法.通过对液压动力系统及液压比例流量阀的特性研究,结合某伸缩臂式高空作业车的结构特点,提出了一种基于机械臂油压系统的控制模型,针对该模型设计了PID控制器,实现了作业平台的轨迹跟踪控制.采用所提出的控制方法,在某伸缩臂式高空作业车样机上进行了实验,成功实现了对高空作业臂...     

基于ADAMS的调平机构优化

在臂架式高空作业平台的升降过程中,对工程平台进行调平是非常重要的内容。通过对调平机构的优化,可以更好地确保工作平台的水平姿态。该文对一种高空作业平台调平机构进行了优化设计,采用ADAMS对调平机构的铰点进行了设计研究,使臂架在变幅过程中上下调平油缸保持同步,工作平台水平度达到设计要求,成功实现了机构的优化设计。     

高空作业车轨迹控制设计研究

针对折叠伸缩混合臂高空作业车提出了作业轨迹控制方案,实现了工作平台升降及水平直线运动时的轨迹自动控制.由两号折叠伸缩臂和飞臂组成的混合式高空作业车,工作平台轨迹控制是冗余自由度问题,其臂节变幅角度与伸长量有范围限制要求.基于一阶逆运动学数值算法设计出了工作平台直线运动轨迹闭环控制方案,针对范围受限控制变量设定了缓冲带,避免了控制率失效,实现了高空作业车作业轨迹的自动控制.     

高空作业车工作斗轨迹控制研究

针对伸缩臂式高空作业车工作斗轨迹跟踪问题,以高空作业车工作斗竖直升降过程为例,建立了整车几何结构模型,并根据几何关系将工作斗运行轨迹逆运算,推导出工作斗相应轨迹下俯仰缸和伸缩缸活塞的运行轨迹算法,并以此作为两缸活塞的期望轨迹;提出了一种速度前馈位置反馈的复合控制方法,推导出液压缸运行过程中的速度前馈补偿算法,通过分别控制俯仰缸和伸缩缸活塞的运行来实现工作斗的轨迹控制。在SimulationX环境下,建立了集机、电、液一体的高空作业车仿真模型,仿真结果表明,实现了高空作业车工作斗的竖直升降,进一步提高了两缸活塞的控制精度。     

基于小臂-作业平台联动的自动调平机制

为使高空作业车在全举升空间均可实现作业平台的自动调平,结合混合臂架结构及举升运动特点,提出基于小臂-作业平台联合动作的双级自动调平方案,并设计出全作业模式的协调控制策略。采用机电液统一建模建立基于自动调平机制的虚拟样机模型,分析了臂架举升至最大作业高度与作业幅度时的自动调平特性。研究结果表明:在2种典型工况下,协调控制策略统一调度并实现了主、辅双级调平系统的输出调平角的合理分配和有效控制,切换点处存在一定的调平滞后,但作业平台倾角被调整至3°范围内,验证了基于小臂-作业平台联动模式的自动调平机制的有效性和合理性,确保了全举升空间范围内的调平性能,为大空间混合臂高空车调平系统的研制提供一种有效的调平方法。     

混合链式液压调平机构的动力学特性

为了研究混合链式液压调平机构的举升能力和调平能力等动力学性能,对举升过程中作平动的工作平台的欧拉角微分表达式和变分表达式进行改写,基于拉格朗日法建立调平机构的动力学数学模型,其过程包括采用复数矢量法建立各刚体质心速度方程、推导调平机构的动能方程、基于虚功原理推导调平机构的广义力方程、推导各液压油缸驱动力的动力学解析解。利用MATLAB软件对所建数学模型进行工程实例仿真,分析不同负载下3个液压油缸的驱动力,并对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:自动液压油缸驱动力和从动液压油缸驱动力与变幅液压油缸驱动力相比对负载变化更敏感;自动液压油缸驱动力和从动液压油缸驱动力的相对大小由两者的缸筒内径和活塞杆直径决定,所建立的各液压油缸驱动力的解析解既可用于工程设计计算和分析,也可用于机构优化设计。     

高空作业车俯仰关节混合灵敏度控制器设计

针对高空作业车工作斗载荷的变化以及其俯仰机构中电液伺服系统参数变化所引起的系统难以控制的问题,运用混合灵敏度的方法设计了H_∞鲁棒控制器,包括权函数的选择以及广义系统的构建。应用SimulationX环境下建立的高空作业车模型对控制器进行仿真验证,结果表明了H_∞混合灵敏度的控制方法可以有效的削弱工作斗载荷以及系统参数变化对系统控制的影响。     

基于MSC.Nastran正面吊运车吊臂有限元建模与分析

吊臂是由基本臂和伸缩臂组成的正面吊运车的关键部件。文章用Pro/Engineering进行几何建模;采用滑移面MPC多点约束技术建立了吊臂结构的Patran有限元分析模型,考虑4种典型位置和4种载荷共16种组合工况以及吊具和集装箱的动载系数、臂架自身的冲击系数等,用Nastran求解器进行了有限元分析,得到了基本臂和伸缩臂的应力与位移变形云图、应力集中处的应力,基本臂回转支座与车架铰接处、俯仰油缸与臂架铰接处的约束反力,以及俯仰油缸与伸缩油缸的受力,在满足相应国标的情况下获得了最优设计。     

双伸缩臂装载机平动机构设计研究

介绍了双伸缩臂装载机液压平动机构的工作原理和设计方法，对平动机构的平动精度进行了分析、计算。     

基于Indoor GPS的自适应基准平台调平系统设计与实现

基准平台是卫星整流罩装配型架的关键部件.针对基准平台调平精度、稳定性和可靠性的要求,提出了一种基于室内GPS(IGPS)的自适应基准平台调平系统.该调平系统由调平支撑杆结构、控制系统、IGPS测量系统等构成,通过构建的"四点法"调平控制模型,实现对平台的高精度自动调平.该系统能够实现支撑机构自锁,具有较强的抗倾覆能力,在实际应用中已取得较好的效果.     

混合臂式高空作业车变幅系统动态建模与分析

针对混合臂式高空作业车变幅系统液压油缸驱动力难以显式计算的问题,借助拉格朗日方程和解析几何法对混合臂高空作业车臂架系统建立运动微分方程,得到臂架角位移、油缸行程与油缸受力随时间变化的动力学关系,在此基础上推导油缸油压、流量随时间变化的关系。给出臂架运动条件,基于最小二乘原理,运用MATLAB编程进行数值求解,得到油缸受力、油压及流量的时间历程曲线并对结果进行分析和验证。结果表明,模拟运动下油缸b1、b2、s1所受作用力较大,油缸设计时须优先对其进行强度分析;油缸b1、b2、s1油压变化也较大,油缸设计时须对其进行动强度分析;各油缸流量变化不大,可考虑使用定量泵节流调速系统。以上研究为混合臂式高空作业车臂架系统的设计及油缸选型等提供了参考依据。     

液压挖掘机工作机构的动臂势能回收

针对液压挖掘机动臂机构下放时产生大量能量损失问题,提出一种利用蓄能器作为储能元件的新型动臂势能回收液压系统;应用ADAMS和AMEsim软件建立该势能回收系统的联合仿真模型,通过实车试验对仿真结果进行验证,针对柱塞马达转速大及能量转换机构效率低这一问题,对势能回收液压系统进行改进,对柱塞马达进行参数匹配。结果表明:动臂势能回收率为22.6%;仿真与试验结果的误差为8.84%,论证了液压系统的合理性,以及联合仿真模型准确、可信性;柱塞马达最大转速由3 626.5 r/min减小至2 955.1 r/min,能量转换机构的效率由85%增大至91%。     

嵌入式微处理器的沥青砂浆车液压调平系统的设计

设计一种基于嵌入式微处理器的沥青砂浆车液压自动调平系统.其检测装置采用双轴水平传感器(角度传感器),控制器采用飞利浦的LPC2114微处理器,执行机构采用阀控液压缸.嵌入式微处理器LPC2114采用两点调平的算法,实现对沥青砂浆车的液压自动调平.实验结果表明:采用两点调平的方法,在调平精度为±0.2°的前提下,调平效率...     

浅谈利勃海尔400T起重机伸缩臂内油缸锁定及解锁

伸缩臂技术对大吨位汽车式起重机在大幅度、高起升高度情况下的性能起到至关重要的影响,而伸缩臂的关键技术在于伸缩机构的执行。作为伸缩臂伸缩的执行机构,主要由伸缩缸、拔销机构、缸销等组成,本文详细分析了在电气系统控制下,单缸插销式伸缩机构中油缸的锁定及解锁的现状、过程、原理,并解析电脑系统对数据的处理过程。     

液压驱动滚动并联机构运动可行性与仿真分析

提出一种新型三自由度液压驱动滚动并联机构。各条支链采用液压缸驱动的反平行四边形机构,通过支链的伸缩比放大作用实现并联机构整体的大变形,并利用液压系统响应快速、输出力强的特点,保证并联机构的移动灵活性与大负载能力。描述该并联机构的组成、特定条件下的奇异位型以及1个翻滚步态周期的5种地面支撑状态与给定机构参数下液压杆伸缩的可行域。对并联机构在5种地面支撑状态的运动可行性与可行域以及基于ADAMSTM对翻滚过程的动力学仿真进行分析。研究结果表明:该机构实现了翻滚运动,同时得到了运动过程中液压缸的位移、伸缩速度与受力数据,可为实验样机设计与构型优化提供参考。     

基于VB叉车伸缩臂调平油缸优化设计

通过研究伸缩臂叉车货叉调平原理,建立相关数学模型,使用VB语言进行编程,分别用比积差法,多目标规划权和优化等算法对调平油缸位置进行优化,得到最佳的油缸位置,使货叉水平度及平稳性达到最佳值。     

基于AMEsim的起重机伸缩臂液压系统动态仿真

选取了QY-8型液压起重机的伸缩臂液压系统为研究对象,采用AMESim软件建立了液压回路仿真模型,通过模拟不同工况下的负载,对液压系统工作过程进行了动态仿真。分析不同的动态特性曲线发现,动态仿真结果与理论预期效果相符合,且仿真过程平稳,为更大载荷汽车起重机液压系统设计和参数优化提供了依据。     

接触网作业车升降平台自调平及检测控制系统

介绍了接触网作业车升降平台实现自动调平与复位的技术方案与特点。系统以各个传感器输出的电流信号作为反馈信号,通过控制液压马达驱动蜗轮蜗杆升降机调平或复位平台底座,并可在平台上及司机室内通过触摸屏控制平台升降旋转操作,实现数字化及可视化接触网作业。     

滑动伸缩机翼刚柔耦合动力学分析

本文针对滑动伸缩机翼的变体重构原理,利用齿轮齿条机构实现机翼横向伸缩功能、利用纵置液压传动机构实现机翼纵向滑动功能,建立了基于Patran/Nastran和ADAMS的用于机翼滑动伸缩变体的横向、纵向二维传动机构刚柔耦合体虚拟样机模型,并对其进行仿真分析,从变体运动的速度、变体过程的振动情况、纵向滑块和滑槽之间摩擦力、横向齿轮齿条之间摩擦力以及横纵向驱动功率方面对机构进行分析。经仿真分析证明所设计的齿轮齿条及液压传动机构可作为滑动伸缩机翼飞机的变形机构方案。     

NDB-9/15液压变轨吊伸缩臂的优化

为克服传统液压变轨吊伸缩臂笨重和灵活性差的缺陷,首先确定优化要素,采用Solid works对NDB-9/15液压变轨吊的主臂和副臂进行参数化建模,并对模型进行有限元分析.然后,利用Workbench在保证设计要求的前提下对其主臂和副臂进行质量优化.结果表明:优化后的主臂和副臂在满足设计要求的条件下质量分别降低了5.8%和3.6%,达到了优化目的.