全路面起重机多桥转向轨迹控制系统研究

作     者：刘启锋 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：潘志毅

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：全路面起重机 多桥转向 滑模控制 轨迹跟踪 Matlab/Simulink 

摘      要：全路面起重机是集优良的起重性能,快速转移,带载越野行驶等多个优点于一体的现代化大型工程起重设备。多桥转向智能化控制技术是全路面起重机关键技术之一,对于全路面起重机操纵稳定性、机动灵活性及整车的可通过性能有着决定性的作用。实践中发现全路面起重机转向时实际路径与理论轨迹存在较大的误差,由此会导致全路面起重机无法按照驾驶员的指令行驶。为此本文采用了滑模控制方法对全路面起重机转向路径进行了优化,建立了包含有多桥车辆运动模块、液压转向系统模块及滑模控制模块的全路面起重机轨迹跟踪模型,并利用MATLAB/Simulink软件模块进行了多种转向工况下的仿真实验。本文的工作内容如下： (1)根据阿克曼定理及运动学相关知识,分析了全路面起重机转向运动,建立了多桥车辆转向的运动模型,得到车辆质心运动方程,以及车辆转向性能参数之间关系。 (2)采用了电路—面积法对对称阀控非对称缸系统进行了补偿作用,利用传递函数法建立了全路面起重机液压执行系统数学模型。 (3)研究了滑模控制方法,采用反演设计方法设计了基于滑模控制的全路面起重机转向轨迹控制器。 (4)利用MATLAB/Simulink软件模块建立了轨迹跟踪模型并通过仿真验证了滑模控制方法对全路面起重机转向轨迹的优化作用;设置多种工况条件,分析讨论了一桥转角、车速对全路面起重机转向行驶时实际路径与理论轨迹间误差的影响。