储运发箱的高精度自动吊装方法研究

发布时间：2020-04-17 18:53

【摘要】：箱式发射提高了火箭弹发射平台的机动性,而现有的储运发箱吊装作业主要通过人力完成,存在效率低、定位精度低的现象。针对此现象,设计了储运发箱自动吊装系统,该系统中需要设计的内容包括吊臂的轨迹规划和电液伺服系统的控制器。本文提出了一种模糊神经网络PID的电液伺服系统控制方法,以实现高精度自动吊装。主要研究工作如下:首先介绍自动吊装系统的基本原理,设计了系统的整体架构,包括硬件部件的选型、软件的总体架构以及液压元件的选型和液压原理图设计。然后建立了储运发箱自动吊装电液伺服系统的传递函数,包括变幅角和回转角电液伺服系统。针对两种系统分别建立了阀控缸和阀控马达的传递函数,对参数进行选择,进一步明确数学模型。最后分析了系统的误差和影响系统精度的因素。接着分析吊装作业,对吊臂采用D-H法进行正运动学建模,得到吊臂末端的位姿,通过逆运动学得到了吊臂的各关节角度。采用五次多项式插值的方法在关节空间内对吊臂进行轨迹规划,再通过仿真验证可行性。最后研究了自动吊装电液伺服系统的控制策略。首先分析了 PID控制、模糊控制和RBF神经网络控制的特点,针对自动吊装电液伺服系统中存在的非线性因素及负载力干扰等问题,设计了模糊神经网络PID控制器。采用梯度下降法和引入动量因子对高斯隶属函数的中心、宽度和网络连接权值进行优化,达到在线整定PID参数的目的。最后利用Matlab搭建模型,对该控制算法进行仿真,验证了所设计控制器的有效性。
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２自动吊装电液伺服系统组成分析逡逑２．１储运发箱自动吊装电液伺服系统的工作原理逡逑自动吊装的发射车和装填车如图２．１所示。逡逑变幅逡逑图２．１发射车和装填车逡逑储运发箱的自动吊装的原理如下：逡逑（１）

８挪逡逑ｊ逦ｊ邋停止吊￥邋］逦［逦］邋［退出逡逑图２．邋５储运发箱自动吊装电液伺服系统上位机界面逡逑（ｇｆｆｆｆｆｅ）逡逑逦Ｉ邋［逦逡逑初始化串ｎ逡逑Ｗｈｉｌｅ（邋１）逦＜逦逡逑是输入信号邋—？逡逑Ｉ发送“开始吊逡逑？装”邋ｆ令，并发逡逑Ｉ送位＾信号逡逑否Ｔ逦—＾逡逑土逡逑ｉ发送“停止柏ｉ逡逑ｉ装”指令—￣逡逑ｉ选择要查看的角逡逑否查看输出结＾＞■是？度：回转角、主变－＞逡逑ｉ，

本文编号：2631187