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《浙江大学》 2006年
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液压挖掘机器人轨迹跟踪综合控制策略方案研究

朱圣兵  
【摘要】:本文主要描述了液压挖掘机器人的轨迹规划优化及其轨迹跟踪控制方法。介绍了国内外液压挖掘机机电一体化技术的最新研究进展,并针对我所的WY3.5型多功能液压挖掘机器人,分析了当前在轨迹跟踪控制研究中存在的问题,提出了本课题的研究方向和主要任务。最后根据提出的挖掘机器人轨迹跟踪控制综合策略,进行了相关试验和数据分析。 总体来说,本文主要研究了下面几个方面的内容: 1.提出了一种规划和控制相集成的综合控制策略。在传统的轨迹规划器中,加入轨迹优化模块;在关节伺服控制中,采用基于规则的智能PID控制策略;在泵控制中,采用改进的负流量节能控制技术,以达到在不损失液压挖掘机器人跟踪效率的前提下提高轨迹跟踪的平稳性和轨迹跟踪精度。 2.针对传统的轨迹规划策略存在的单纯以实现运动轨迹为目的、缺乏对液压系统操作平稳性和节能效果综合考虑的缺陷,提出了一种综合考虑液压系统操作平稳性和节能效果的规迹规划优化方法,建立了相应的系统模型,开发了相应的规迹规划优化软件。达到减小油缸往复运动所引起的剧烈振动和抖动现象,从而使操作过程更加平稳和获得更好的节能效果,并符合实际切削角度的要求。 3.关节伺服控制算法研究。由于传统的数字PID控制算法,无法满足对挖掘机器人轨迹跟踪精度以及操作平稳性的要求,提出了基于规则的智能PID控制策略。在ADμC812单片机上实现了该控制算法,并实际运用于我所的液压挖掘机器人。同时也介绍了一种新颖的、对非线性系统有很强适应性的TDC控制方法,并进行了MATLAB仿真。 4.综合策略试验。在我所的WY3.5型液压挖掘机器人上做了相关综合策略下的轨迹跟踪试验,包括角关节位置跟踪实验,以及直线运动和三角形运动实验,并进行了实验数据分析。与我所早期的实验进行了对比,证实了相关方案和策略的有效性和可行性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP242

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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