资源目录
压缩包内文档预览：
编号：1543786
类型：共享资源
大小：1.33MB
格式：ZIP
上传时间：2017-08-08
上传人：闰***
认证信息
个人认证
冯**（实名认证）
河南
IP属地：河南
13
积分
- 关 键 词：
-
挖掘机
液压
系统
建模
参数
计算
- 资源描述：
-
挖掘机臂液压系统的建模与参数计算,挖掘机,液压,系统,建模,参数,计算
- 内容简介：
-
J. (2008) 15: 382386 0800721 挖掘机臂液压系统的建模与参数计算 何清华 郝 鹏 张大庆 （ 机械与电气工程学院，中南大学，长沙 410083，中国 ） 摘要： 加装电液比例系统，首先介绍了液压挖掘机。根据与负载无关的流量分配特性的原理（ 统，以动臂液压系统为例，对液压缸的泄漏和在它的油量，建立了力平衡方程和连续方程的液压缸。基于电液比例阀的流量方程，通过阀门的压力和压 差进行了测试和分析。结果表明，压差不随负载变化而变化，它接近2 后，假设通过阀门的流量是阀芯位移成正比的，不受负载的影响，提出了电液伺服系统的简化模型。同时，通过分析其结构和繁荣的仪器和机械手承重，力矩等效方程的旋转法相结合，用于建立了等效质量和液压缸的受力等参数的估计方法和公式。最后，对动臂油缸流量阶跃响应测试时，电液比例阀是由阶梯电流控制。基于实验曲线，阀门的流量增益系数确定为 104 s一）和模型的验证。 关键词： 挖掘机；电液比例系统；负载独立分配（ 统；建模 ；参数估计 1引言： 以其高效、多功能，液压挖掘机是广泛应用于矿山，道路建设，民事和军事建设，危险废物清理的地区。液压挖掘机在施工机械也起着重要作用 1， 2 。目前，机电一体化和自动化已对施工机械的最新发展趋势。因此，自动挖掘逐渐成为流行在许多国家被认为是一个焦点 3 。许多控制方法可以用来自动控制挖掘机的机械手。无论采用哪种方法，研究者必须知道机械手的结构和液压系统的动态和静态特性。那是，精确的数学模型有助于设计控制器。然而，它的机械结构和液压致动器的非线性时变参数，对各种模型的困难，和外 界的干扰。时间延迟控制挖掘机研究文献进行了 6 。利用模糊滑模控制和阻抗控制的自动化挖掘机的机械手的运动。 人 8 采用阻抗控制，遥控轮式挖掘机。液压系统的非线性模式是被一些研究人员开发。然而，它是复杂和昂贵的设计控制器，这限制了它的应用。在本文中，基于该模型，对液压挖掘机的液压系统模型，根据工程和考虑受力平衡的简化，液压缸的电液比例阀的流量方程、连续方程；同时，对模型参数的估计方法和方程。 2挖掘机的概述： 反铲挖土机的液压挖掘机的研究示于图 1 。在图 1中，给出的 压缸的动臂， 斗，斗重力等在点 方向是沿着气缸 的 和它们的方向是垂直的，并平行于 交流是其方向是相同的，以功能界别的加速和交流可以分解为 2过， ，铲斗，分别为重心 ; 3是他们的群众，它们的值可以通过实验（ 3 = 出 ; 3是铰接点 ,1G 2G和 3G 是 3在 x 轴上的预测，挖掘机手臂被认为具有三 个自由度（三个倾角分别设置在动臂，斗，铲斗，分别）操纵。在跟踪控制的实验中，目标运动轨迹是根据挖掘机的机械手的运动学方程刨。然后，动臂，斗和铲斗运动由控制器设置。为了适应自动控制，正常的液压挖掘机控制应加装到电动液压控制器。基于 5的原始液压系统，该液压先导控制系统被替换的电动液压先导控制系统。改装的液压系统如图 2所示在这项工作中，因为的相同的特征动臂，斗和铲斗，动臂液压系统被作为一个例子。在电动液压先导控制系统中，导频电液比例阀均来自于原来的 4主阀添加比例溢流阀，和液压先导手柄代替由电 气 1 。挖掘机改装系统仍然力士乐的 3 ） 9 具有良好的可控性。在图 3中， 2是在进出于气缸的流量，分别 统的杆侧的压力和回油分别 ; 2是活塞，该区域在缸的头部和杆侧分别 ; 阀芯的位移， 态电液比例阀： 在这项工作中，电液比例阀由主阀和比例溢流阀 个从输入电流，阀芯的位移传递函数，可以得到如下：在十五是拉普拉斯变换的十五， M； 增益， M / A； 间常数的；四 =我（ T） （ T）和 A. 1/ 电液比例阀方程： 在这项工作中， 统在实验的机器人挖掘机采用。根据 统 9 理论方程可以得到 10 11 在 力； （ N S）； 方米 /米；是油的密度，公斤 2是两孔压，分别， 挖掘机的流动是不饱和的， 这项工作中，价值进行测试，通过实验获得。图 4， P 和 P 代表系统压力，载荷检测阀压力和压差，分别。该系统的压力试验曲线显示三种压力的变化。虽然 差异不随负载变化而112 0,/20,/12 vd 0,/2 0,/2 2 值接近 2 此，对 P 通过阀门的流量的影响可以忽略。它是假定通过阀门的流量是小孔阀的大小成比例，和流量不受负载的影响。然后，方程式。（ 2）可简化为 (4) 其中 方米 /秒， 压缸连续性方程： 一般来说，施工机械不允许外部泄漏。目前，外漏的密封技术可以控制。另一方面，它已被证明，挖掘机的内部泄漏是由实验很小。因此，内部的和外部的液压系统泄漏的影响可忽略不计。当油流入缸和放电头侧杆一侧，可以写为 2 的流体流入和流出的液压缸容积， 、 E 是的有效体积模量（包括液体，空气在油等）， 牛 /平方米 压缸力平衡方程： 它是假定在液压缸的油的质量可以忽略不计，和负载的刚性 14 16 。然后，液压缸的力平衡方程可由牛顿第二定律计算：在公元前是粘性阻尼系数， 化模型对系统电液比例： 在方程的拉普拉斯变换。（ 4） 、 （ 6）简化模型可以表示为 4 参数估计： 从建模与平衡的过程。它是明确的，简化模型中的所有参数的结构相关，国情和挖掘机臂的姿势。此外，这些参数是时变的 13 16 。很难有一个准确的值，这些参数的数学方程。为了解决这个问题，这些重要的模型参数估计的近似估计方 法提出了这项工作。 液压缸负载等效质量估计： 动臂液压缸（假设没有外部负载），负载由动臂 和 斗 共同组成 。在图 1中，动臂，斗，铲斗绕点 3分别。所以它们的运动不是关于气缸直线运动，也就是说，它们的运动方向是从 y 中在不同等式（ 5）。所以，米等式（ 6）不能简单地看作是动臂，斗和斗之和质量。考虑 操纵器的一个轴的扭矩和角加速度可以给出如下： 0,1 中 1，分别 ; 从点 01到 其中 1，公斤 /平方米，并且 它可以被写成如下形式： 3是动臂，斗和斗自己巴里中心分别转动惯量。它们的值可以通过动态模拟的基础上，动态模型， ， J 2 =， J 3 =。比较等式（ 9）用的 效质量在点 计负荷液压缸： 机械手至 算阀的流量增益系数： 泵的流量可以通过流量传感器来测量。在这项工作中使用的仪器是多系统)9(/s i ns i n,11102,00 或者是5050。大臂液压缸的下电液比例阀由步进电流控制流量的阶跃响应如图 5所示 。在同一时间，曲线验证等式（ 1）。基于该实验曲线， 1 的范围可根据 1）和（ 4）。然后，根据图 4的数据，我们可以得到： 10（ S A）。 5 结论： 电动液压系统的数学模型，根据开发挖掘机的特征。据推测，通过阀门的流量直接成比例阀孔的尺寸，和液压系统的内部和外部的泄漏的影响被忽略。简化模型可得： Y（ S） =(S)+ Fc(s)/S（ ，其中 Y（ S）和 V(S）表示活塞的位移和阀芯的位移。 参考文献： 1王飞 跃 力矩传感器测量规划为自主机器人挖掘 J /在多感官融合与智能系统 1994年国际会议。 1994 ： 371 2 J电一体化， 2001,11(6)： 665 3张大清，何清华，郝鹏。轨迹跟踪控制的液压挖掘机铲斗研究 J。吉林大学学报：工学版， 2005， 35(5):490中国） 4李苏，采用延时控制开关动作与整体滑动表面的重型机器人挖掘机的常 P M / /在机器人与自动化 2001 年 际会议 。首尔 001 ： 3955 5 C ，李生杰直线运动跟踪液压挖掘机的应用 J 的控制权。机电一体化， 2002， 12： 119 6李苏，采用延时控制与整体滑动面 J。重型机械挖掘机常化成。控制。控制工程实践， 2002， 12（ 1） ： 697 7阮 闻 ：机器人挖掘研究 D的鲁棒低电平控制。悉尼：悉尼大学， 2000 ： 8 8， E ，一个遥控轮式挖掘机的研 究 J 泽阻抗控制。 2002， 10(3) ： 355 9陈茜根，季云峰，吴望荣。负载无关的流量分配控制系统的研究 J 。液压与气动， 2003 （ 10 ） ： 9 （在中国） 10李香仁。液压控制系统 M 。北京：国防工业出版社， 1981 ： 59 （在中国） 11宝来 D的控制权。波士顿：东北大学， 2000 ： 78 12张炜瀚。非对称油缸系统的研究了对称 阀和特性研究 D控制。长春：科学与技术， 2002年长春大学： 55 （在中国） 13何清华，李力正，周红冰。建模和参数估计的双三角钻臂及其液压系统的研究 J 。中南大学学报：自然科学版， 2001， 32 （ 5 ） ： 519 （在
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号