外文翻译--一种挖掘机的装载独立控制 中文版.doc

附录中英文翻译一种挖掘机的装载独立控制摘要这项研究主要焦点是调查挖掘过程由应用装载独立液压阀门控制。这种方法准许避免闭合回路控制系统与传感器和变换装置装在挖掘机附件上。而传感器单元没有装在机器附件上，被考虑的系统由二次子系统组成：微型计算机和一个液压单元（泵和装载独立阀门）。在微型计算机单元中，铲斗的动力速度与三个液压缸流过的液压油有关。然后，油流程转移为电信号开动装载独立阀门。它们的动作由应用传递作用提出。系统的表现为检验油流入液压缸时的突然变速。本文的最后部分致力与获得的实验性结果。第一结果处理垂直的钻井；第二个结果应付挖掘一条水平的轨道。1、介绍介于最近研究的令人鼓舞的结果，人类一系列对挖掘过程改进的努力的可能性将大大增加，着也许主要通过反复工作任务控制，譬如槽探和钻井，要求机器操作人员在执行各项任务期间有稳定的表现，特别注意的是，在研究中，挖掘机应该适应沿着指定的轨道，在不同的土壤中工作。挖掘机的基本控制过程是由佤哈、斯克呢司、合玛米、哈论和斯克尼德提出的。布丹和古柯尼斯克致力与挖掘机吊桶的感应转动装置在运动学中的应用的研究，在这种方法中，液压油流入液压缸的速度的很小的变化将影响灵敏度分析，黄教授等提出了机器人挖掘机的阻抗控制研究方法，他们应用了两个神经网络：一个是源控制器，另一个是反馈目标阻抗。另外一个阻抗系统，致力于力与位置的混合控制，由哈教授提出。机器人的第一代被假设成了“开环”安置设备，这暗示了所有零件必须被制造的具有很高精确性，其次，位置遥控机械装置与传感器可观地减少了对这个准确性的要求。这里是几种方法，作为参考，使机器人挖掘机提高产业机器人的工作能力，实施了力量单元细胞、纵向和有角量得传感器。但是，二个主要区别在制造机器人和机器人挖掘机得要求之间是应该注意的。第一区别是，制造机器人工作在几乎完善的情况下，避免振动、湿气和其他可能残损的情况。第二个区别时制造机器人要求非常高得准确性，经常在微米之内。相反，机器人挖掘机得运转在非常困难得建造场所内，并且被运行得轨迹所要求的准确性和产业机器人相比，是有限的，经常在厘米之内，以挖掘机工作的困难情况，所有传感器被连接到吊杆、机械臂和铲斗之上必须被很好得保护。记住上述区别，它将对通过液压模块（油泵和装载独立阀门）来检验控制挖掘轨迹产生很大作用。换句话说，研究系统传感器单元避免装在挖掘机附件上，结合反馈控制器，包括机器的液压单元。本论文的主要宗旨将扩大讨论，由作者10创始，装载独立阀门可能被安装在操作员的控制室里面。在这个假定外，系统避免传感器装在挖掘机附件上，以后谈论系统得数学模型，初步实验性结果被提出在本文得末端。2问题的声明本文处理受控问题得声明，一个挖掘铲斗的行动沿一个被规定的道路，问题来源于早先作者的理论调查，对半静止运动学上导致的挖掘过程为假定抛物线的轨道。在这项研究中，可作如下假定：挖掘机附件是一个平面机制，由吊杆、机械臂、铲斗组成，三者独立地工作，由液压缸操作该系统，它们保证这三个独立部分能在一个平面内运动，两个位移和自转。挖掘过程，根据演示实验，假定是足够慢的，把它作为一个半静止状态，惯性期限在附件的运动就可以被忽略了，只有伺服机械的短管轴被认为是在加速移动，这无法被忽略。压力的干扰被认为采取正旋形式，理想的正旋值取决于系统的移动情况。假定土壤环境类似，一些小的影响因素如小石头等是可以被接受的。我们建议挖掘操作是人工协助的，这就意味着在遇到一个更大的障碍时，操作人员必须干预挖掘机的挖掘工作。如果我们的假定成功，所提出的控制设定就能应用于一种标准的挖掘机，这种挖掘机将在更大范围内增强人类的安全作业能力，比如槽探和钻井。实验假设由三个系统组成：即微型计算机、PLC和液压部分（液压泵、阀门、液压缸），并且机制以三个自由度铲斗。其次，子系统被考虑作为组成部分，在第一子系统中，以下组成部分可被认为：个人计算机以专业的软件，变换行为和轨迹整平机以相等和不等形式转换为电信号，后者被送到PLC单元那些反过来控制电磁阀的电子驱动。压力从电磁阀产生变化在短管轴位置上，保证假定的油流量流入液压缸。短管轴位置，反过来被转换装置转换成一个电反馈信号输送到电磁阀中，被打开的短管轴让油流动到第三子系统，即挖掘机的液压缸。终于，第二子系统由三个组成部分组成：液压缸、吊杆、机械臂、铲斗。挖掘机动作时，三个组成部分也在作相应的动作。关于这些信息的改变被输送到第二液压系统，在那里，反馈信号改变短管轴的位置，保证油流入被规定的弹道。在本文中，所有系统组成部分将被用稳定观点调查研究，作用理论上被定义，或从数字图形上把液压设备加以编目，加上所有特殊组成部分的调动作用，整体系统的调动作用被谈论。这种观点表现在突然的单位信号以下。几个实验被执行了，表示，假定铲斗的运动是固定的，在实验之中，一个致力于钻井，换句话说，运动学上所说的轨道是平之的垂直线。实验所获得的线索被6所证实，注意到，有趣的是，实验时线长的变化不超过10cm。3、实验行认识31微型挖掘机实验微型挖掘机K-11用在了实验中，假设在一个连续的机器当中，最小的部分被替换掉，需要进行经过考虑的控制，在液压机构中主要部分被替换掉的是阀门。另外，液压缸加另外的阀门时需要一定的压力，这保证附件上的意外事件不会发生。被用于这个实验的液压装载独立阀门是由丹富斯提出的，信息从微型计算机上调入装载独立阀门是通过一个控制区域。在液压机构的修改后，挖掘机可用于二种不同的方式来控制。第一种方法由安置在操作员办公室里的操纵杆组成，用这种方法，操纵员能够以随意的速度反复移动机器至任意位置。第二种方法是在微型计算机编程吊桶的运动，从那里得到的信息转换为液压缸的伸长率，由液压油油量来移动它们，后者转换为一个电子信号通过控制区域网络输送到装载独立阀门，装载独立阀门的电系统机构显示在图7中。图7这种控制算法由波兰巴家私写出，并在Windows98中被执行，控制区域网络假定采样时间在0.5秒和2秒之间。3.2实验结果为了审查所提议的控制系统的表现情况，上面提及的具有三个液压缸和三个自由度的微型挖掘机被使用了，一个电动液压阀门、一个装载独立阀门、一个比例阀门控制分开各个液压缸。完成实验是为了控制吊桶的运动沿着直线，一个垂直线，一个是水平直线，像在问题的声明中被提及的，动作被控制在自由空间和装有类似湿度的潮湿沙子的土壤箱子里实验以相对速率为没分钟两米执行，钻井所获得的弹道沿着一条垂直线，吊桶尖端的运动沿着一条水平线，两者在图8和9中被表示出来。图8图94、结论一个相对简单的挖掘机的控制系统被提出来了，系统避免传感器安装在机器的附件上，整个控制硬件是在装载独立阀门之内的，位于操作室内。通过更进一不的研究和改进，系统适用于大规模制造的挖掘机，帮助工作过程反复进行，比如开掘沟槽或钻井。实验性结果被高质量的表现出来，并且，高质量的结果在水平线情况下是被允许的，在这里获得的弹道在直线的移动不超过4%。较不准确的情况是在第二种情况下，即为垂直线。在这里，实验的运行错误将达到15%，在其他当中，事实也许导致一个液压缸在运动中改变轨迹，它意味着在那时，它的卷轴将关闭液压油对两个液压缸末端的输送，同时，当这个液压缸的行动被阻碍时，另外两个液压缸正在运动。这些判断在考虑改变当前模型时不得不考虑，这些改变将包括三个液压缸的联合控制系统，包括时间的延误对零流量缸改变其速度的影响。