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液压挖掘机铲斗的轨迹跟踪控制

第35卷第5期

吉林大学学报(工学版)

V01.35No.5

2005年9月

JoumalofJilinuniversity(En百neeringandTechnologyEdition)

Sept.2005

文章编号:167l~5497(2005)05一0490—05

液压挖掘机铲斗的轨迹跟踪控制

张大庆,何清华,郝鹏,郭

(中南大学机电工程学院,长沙410083)

摘要:为了降低液压挖掘机进行精整作业时的手动操作难度,对某型液压挖掘机的工作装置进行了二自由度的动力学分析,建立了其动力学方程;通过测试试验,给出了控制阀死区补偿方法,PID参数设置方法和数值;并在上述参数下进行了仿真实验。结果表明,当铲斗末端跟踪的设定水平直线长度为2500mm,铲斗水平跟踪速度为107mrn/s时,其精度可以控制在120mm之内,达到一般熟练工人的程度,证明了该控制方案是可行的。关键词:工程机械;液压挖掘机;动力学;轨迹跟踪;PID控制;试验研究中图分类号:TU62l;TP24

文献标识码:A

TrajectoryTrackingC佃trolofHydralllic

ExcaVatorBucket

ZHANGDa—qing,HE

Qing—hua,HAO

Peng,GUOYong

(cof妇它矿拖ckn如以口以E如ct庇Ⅱf踟鲥n船矗增,cemmZ舶眦九‰妇船渺,‰,舻地4l0083,吼im)

reducet11emanipulationcomplexityofthehydraulicexcavatorinfinishingwork,a2一degrees of-dyn锄ic

analysisfortheworkingmechanismof

hydraulic

exeavatorwas

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schemewasdoneunderselected

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controlschemeisapplicable.words:constructionmachinery;hydraulic

excavator;

dyn锄ies;

trajec☆Dr)r

tracking;

PID

con咖l;

research

构最复杂、用途最广泛的工程机械之一,其自动化

引言

的研究(尤其是局部自动化)…已逐渐成为各国关注的焦点。这方面的研究多数集中在对挖掘机目前机电一体化、自动化已成为工程机械的的工作装置进行控制上。目前国内外对于挖掘机工作装置控制的研究中,通常把其工作装置作为

收稿日期:2005JD4—15.

基金项目:“863”国家高技术研究发展计划项目(2003AA430200).

作者简介:张大庆(1977一),男,博士研究生.研究方向:工程机械液压控制、机器人技术.E-mail:daqing—zh@163.

COm

通讯联系人:何清华(1946一),男,教授,博士生导师.研究方向:液压工程机械及凿岩机器人技术.E—mail:hqh@

万 

方数据mai】.csu.edu.cn

Abstract:Tof.reedom

equationcontrolcontrolwas

mmtlleKeyexperimentalO

发展方向之一。液压挖掘机做为功能最典型、结

第1页

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