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《中南大学》 2011年
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共振式水泥混凝土路面破碎车控制及故障诊断系统的关键技术研究

张平均  
【摘要】:进入二十一世纪以来国内公路建设发展迅速,其中水泥混凝土道路占有相当数量,需要维修和改造的水泥混凝土道路越来越多,迫切需要解决废旧混凝土的再生利用问题。本文研究共振式水泥混凝土路面破碎车及其关键技术(简写为共振式路面破碎车),具有重要的理论意义和经济价值。 本文从共振式路面破碎车的研制要求出发,研究了共振破碎频率控制、破碎行进速度控制和共振轴的故障诊断等关键技术,满足了该种新型路面工程车辆的应用需求,主要工作如下: 针对共振破碎频率、行走速度的高精性能控制要求,在经典控制模型的基础上,重点分析了模型中影响控制性能的非线性因素和不确定性项,建立了该种车辆电液比例泵控马达速度控制系统的动态数学模型。 研究了基于动态递归模糊神经网络(Dynamic Recurrent Fuzzy Neural Networks, DRFNN)的自适应反推控制算法,将影响频率控制性能的主要参数项确定为DRFNN的辨识对象,在MATLAB环境下进行的数学仿真验证了该控制算法的可行性,并通过车载控制系统的调试,结果表明了该控制算法的有效性,满足了共振式路面破碎车对破碎频率的控制要求。 提出了基于自适应反推滑模的行走速度控制算法。针对不同工况下的速度控制要求,设计了转场工况下的自适应反推滑模控制算法并进行了系统的稳定性分析;研究了破碎工况下基于RBF神经网络(Radical Basis Function Neural Networks,RBFNN)的自适应反推滑模控制算法,该算法满足了破碎工况下系统对行走速度的高精度控制要求。 针对振动轴机械结构复杂,振动信号非线性强的特点,研究提出了基于振幅的非线性PCA (Nonlinear Principal component analysis, NLPCA)故障特征提取方法,简化了离散隐马尔科夫模型(Discrete Hidden Markov Model, DHMM)参数的训练方法,降低了算法中浮点数的运算量,满足了其故障诊断的要求。 研制了基于双CAN现场总线网络的共振式路面破碎车车载控制系统。采用EPEC控制器和CANopen/CAN2.0技术,设计共振式路面破碎车控制系统的体系结构,完成了上下位机的硬件设计和软件编程,并在共振式路面破碎车样机上完成了安装调试,相关控制软件已申报软件著作权。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U415.6

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐海;共振破碎机振动系统的动力学仿真研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄绪鹏;旧水泥混凝土路面共振破碎的仿真研究[D];武汉理工大学;2013年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 高英杰;轧机AGC液压系统故障诊断技术的研究[D];燕山大学;2000年
2 杨铁牛;面向逆工程的原始设计参数还原的研究与实践[D];西安交通大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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3 佘翊妮;基于有限元的客车车身结构分析[D];武汉理工大学;2003年
4 张广文;影象反求技术的研究及其在自动冲切机中的应用[D];天津大学;2004年
5 宋晓华;机械压力机运动学仿真分析和虚拟样机研究[D];浙江工业大学;2005年
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中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 彭联君;麻瑶公路破损水泥混凝土路面加铺沥青面层成套技术应用研究[D];长安大学;2010年
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5 周灵;水泥混凝土路面裂缝修补新材料研究[D];长安大学;2010年
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7 高维成;水泥混凝土路面疲劳特性研究[D];长安大学;2000年
8 段红波;水泥混凝土路面温度应力面向对象的有限元分析[D];大连理工大学;2000年
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