一、CAT320型挖掘机电液控制系统的调整（论文文献综述）
王晔晗[1]（2021）在《核用机器人电液比例位置控制系统的滑模控制研究》文中进行了进一步梳理
曹东辉,师建鹏,石向星,王泽锋,訚顺宽[2]（2021）在《电液比例挖掘机闭环控制技术思考》文中研究表明随着我国基础建设需求的飞速增长和施工要求的不断提高,挖掘机的自动化和智能化成为一个必然趋势。由于挖掘机工况复杂、传感器可靠性不足等原因,目前市场上的挖掘机多为开环控制系统,不具备智能化挖掘机的技术前提。因此,实现挖掘机闭环控制是目前迫切的发展需求和重要的技术基础。研究介绍了挖掘机的工况特点以及与其他行业的不同点;结合挖掘机电液控制系统的特性,深入分析挖掘机闭环控制的难点和原因,并介绍挖掘机闭环控制相关技术的发展现状;最后阐述挖掘机未来技术的发展趋势。
王晔晗[3]（2021）在《核用机器人电液比例位置控制系统的滑模控制研究》文中提出电液比例位置控制系统是介于电液开关位置控制系统和电液伺服位置控制系统之间的一种控制系统,其环境适应性强且易于维护,将电液比例位置控制系统应用在核用机器人领域可提高其适应核辐射环境的能力和系统稳定性。为了使末端属具与快换工具头平稳精确地连接,核用机器人的电液比例位置控制系统需要准确地跟踪期望轨迹。由于现有的机器人的电液比例位置控制系统具有高度的非线性,且负载具有不确定性,传统的线性控制方法难以满足控制精度需求,因此本文对电液比例位置控制系统开展稳健性好、抗干扰能力强的滑模控制研究具有十分重要的意义。本论文主要研究内容如下:（1）系统分析了核用机器人和电液比例位置控制系统的发展现状,概括了PID控制算法和滑模控制算法的基本原理,阐述了滑模控制算法中抖振现象的产生原因及解决方法。（2）研究了核用机器人电液比例位置控制系统的结构和运行参数,通过力学平衡方程、电液比例阀动态流量特性方程和液压缸流量连续性等方程的推导,建立了电液比例位置控制系统的状态空间方程。（3）设计了滑模控制器,运用李雅普诺夫直接法研究了该系统的渐进稳定性;采用Matlab/Simulink软件对液压缸的位置跟踪进行仿真分析,优化了滑模控制器控制参数,抑制其抖振现象。（4）搭建了核用机器人斗杆液压缸的自动跟踪实验平台,利用Lab VIEW/Mathscript编写了PID控制程序和滑模控制程序,对比分析了两种控制算法对电液比例位置控制系统的轨迹跟踪能力,通过实验结果验证了滑模控制器的实用性和控制性能。仿真和实验研究均表明,相比传统的PID控制算法,本文设计的滑模控制算法可提高核用机器人电液比例位置控制系统的跟踪性能和控制精度,提高了属具自动对接快换工具头的控制精度和性能,是核用机器人进一步实现完全自主控制的重要基础。
翁超[4]（2020）在《情境驱动下装备类车辆产品设计策略研究》文中研究说明装备类车辆指装有特殊设备,用于承担特种运输任务或执行特殊作业的车辆,旨在帮助使用者大幅提升工作效率或应对危险工作环境。在“军民融合”与“新基建”政策背景下装备类车辆行业进入利好形势,但该行业面临的竞争正逐渐从功能实现转向全面设计品质的提升。目前该领域研究视角多局限于车辆工程、机械工程、控制技术、制造技术等方面,设计学视角的相关研究较少且介入深度有限。在长期项目实践与研究中发现,装备类车辆的设计问题天然地与其所处情境具有密切关系。对情境问题的理解直接影响着设计品质把控、车辆人机交互提升、工程物化推进与方案决策等工作。本文在此背景下,以情境驱动设计理论的研究为起点,探究装备类车辆设计中的情境问题,构建理论模型并在此指导下提出相应的设计策略。课题立足于装备类车辆行业的现实设计问题,用情境驱动设计研究方法,剖析装备类车辆设计中的情境要素,构建面向装备类车辆设计的情境模型。文章首先在“事理学”的研究框架下,扩展了情境设计理论的范围,结合设计管理与设计决策等问题,提出情境驱动设计理论的概念。然后在事理学中“事”的基本结构下,提出了面向装备类车辆设计的PAET情境驱动模型,并从情境驱动与装备类车辆的自然联系,得到情境驱动理论指导装备类车辆设计实践的合理性。再采用案例研究、桌面调研、专家访谈与实地调研等方法,对装备类车辆企业层次与产品开发流程中的各相关者展开系统性研究。得出装备类车辆企业的四个梯队,后经过先发散再聚焦的方式,系统梳理了产品开发过程中与设计工作相关的团队及其内在联系。从调研成果出发并在情境驱动设计理论的整体框架下,构建了设计情境中的任务模型,对装备车辆产品设计开发工作中设计团队的需求做出了总结。后续从设计实现、设计管理与设计决策的具体情境中提出十二条具有针对性的设计策略。研究最后,以校企合作项目三一伸缩臂叉装车为例,从叉装车的实际使用情境出发,提取出典型情境结合情境驱动设计方法的理论框架,将PAET的情境分析结构对应到四类典型使用情境,分析了叉装车的产品设计需求。结合企业品牌基因构建标准与技术条件情况,完成设计定义与设计方向的提炼,并运用情境驱动设计的思维对整车内外饰设计不断做出细化与调整,然后在真实情境中通过JACK等仿真软件检查、验证了车辆设计中有关视野、硬件人机交互等问题。在实践过程中对情境驱动下装备类车辆的设计策略进一步验证,对设计策略进行完善。
殷想[5]（2020）在《大型液压挖掘机回转系统分析及节能研究》文中提出随着国民经济的快速发展和日益增加的基础建设需求,使液压挖掘机的销量持续的增长。液压挖掘机采用的液压系统在运行时能量效率较低,具有较大的节能潜力。而回转机构在挖掘机工作过程中需要频繁地启制动来配合完成挖掘作业,因此开展回转系统的动态特性分析及其节能研究,对降低系统能耗和提高使用经济性具有十分重要的意义。本论文以负流量控制的70吨液压挖掘机的回转系统为研究背景,主要分析了回转液压系统的动态特性及能量损失,并对回转系统进行节能研究。主要工作内容如下:（1）负流量控制回转液压系统分析和回转节能液压系统的设计。阐述了传统大型液压挖掘机负流量控制回转系统的结构和工作原理,分析其能量损失形式。根据节能液压系统设计原则,针对系统的能量损失,提出了利用蓄能器回收制动能量和负载口独立调节相结合的回转节能液压系统方案。（2）回转系统负载特性及负流量控制回转液压系统能耗仿真分析。利用Pro.E搭建了挖掘机执行机构的三维模型,在ADAMS软件中分析位置变化对回转系统转动惯量的影响,得出满载工况下的最大转动惯量值。在AMESim软件中搭建负流量控制的回转液压系统仿真模型,分析转动惯量和液压马达排量对回转启制动特性的影响,并对系统能量损失及可回收能量进行了量化。（3）回转节能液压系统参数优化及数学建模分析。对蓄能器和并联回油控制阀进行参数计算,并搭建蓄能器控制策略框图。通过建立回转系统动态特性的传递函数,分析影响回转液压系统运行的主要参数。（4）回转节能液压系统仿真分析。利用AMESim搭建回转节能液压系统的仿真模型,通过分析系统的能耗和蓄能器回收与释放的能量曲线,验证了新回转液压系统的节能效果,并仿真分析了影响蓄能器回收效率的因素。研究结果表明:在相同的控制信号情况下,回转单动作仿真数据与实测数据基本相同,验证了仿真模型的正确性,基于此模型分析了负流量控制系统的能耗。通过回转节能液压系统和负流量控制系统的仿真结果对比可知,并联回油控制阀可实现对液压马达的进出口独立调节,降低了阀口节流损失和制动时系统的压力波动;蓄能器可回收回转制动时的溢流损失。综合分析回转系统能耗及蓄能器回收再利用的能量,可得出回转节能液压系统的节能率为17.13%。
刘丹[6]（2020）在《挖掘机工作装置轨迹控制系统研究与仿真分析》文中提出挖掘机作为一种重要的土石方施工机械,广泛应用于建筑、采矿、石油、军事工程等领域。为了提高挖掘机的工作效率降低操作人员的工作强度,国内外各个主机厂开始积极提升挖掘机的智能化水平,将电子控制技术应用于挖掘机,逐渐形成了挖掘机智能控制体系,这对国民经济的发展有着重要的意义。本文来源于校企合作项目“FW80液压挖掘机的设计开发”（项目编号:FW/RD201717）,重点研究挖掘机工作装置轨迹控制系统,当已知目标点坐标时对工作装置的运动轨迹进行有效控制,为实现挖掘机的智能化奠定基础。本文应用的技术包括机器人技术、电液比例技术、控制技术等,通过理论分析、模型搭建、样车实验及联合仿真对系统进行研究,本文的研究内容包括以下几个方面:通过查阅大量相关文献,对挖掘机的智能化发展概况及电液比例技术进行了简单介绍。并对现阶段国内外挖掘机智能化研究现状,以及国内外各个主机厂的主流产品进行了总结。对本项目所采用的负载独立流量分配系统进行理论分析及动态特性分析,在原有系统的基础上进行优化,用电控手柄代替原系统的液控先导手柄,并在工作装置各个回路添加电液比例减压阀,完成电控系统的设计并对主要元件进行选型。根据机器人技术建立挖掘机工作装置的D-H坐标,通过对挖掘机工作装置的正、逆运动学分析,得到铲斗齿尖坐标、各关节转角、各油缸伸缩量的相互转换关系。为了保证所规划的运动轨迹是一条光滑的曲线,且运动过程中的速度和加速度连续变化,本文采用五次多项式插值方法对运动轨迹进行优化。采用AMESim软件搭建了负载敏感变量泵、多路阀、电液比例减压阀及工作装置液压系统的仿真模型,对仿真模型进行仿真分析,验证所建立模型的正确性。根据实际研究需要,以课题组所研发的挖掘机作为实验样机,设计了相关实验,通对实验曲线与仿真曲线的对比分析,进一步验证了所建立的工作装置液压系统模型的正确性。针对普通PID控制性能的不足,本文分别采用遗传算法和粒子群算法优化PID参数,采用MATLAB/Simulink搭建其控制系统模型,并通过AMESim与MATLAB联合仿真平台对其进行仿真分析,仿真结果表明,采用粒子群算法优化PID参数具有更好的控制效果。
张振[7]（2020）在《液压挖掘机工作装置轨迹规划与控制研究》文中研究表明液压挖掘机作为基建的核心力量,广泛应用于各类施工领域,正成为不可或缺的重要角色。受作业环境、劳动强度和技术发展等的影响,高水平驾驶操作人员正逐渐短缺,而为满足日益完备的作业需求,其工作装置的智能控制已然成为未来研究的重点内容。挖掘机系统涉及机、电、液等多个学科,工作装置的作业端轨迹规划和轨迹控制作为其机器人化发展进程中最为重要的基础工作,对实现以较高精度自主完成施工任务具有一定的参考意义。本文研究过程中,首先根据机器人学理论利用D-H参数法,建立了四自由度工作装置的连杆坐标系,进一步推导了其正、逆运动过程和空间相互映射关系,并对其运动范围进行了分析。通过电液控制系统中主要液压元件的动态数学方程和液压回路的功能特点,分析了其工作特性。此外,根据控制需求,以电磁比例阀改造并代替实现原系统的部分功能。在MATLAB/Simulink的Simscape扩展物理仿真环境中导入某中型挖掘机SolidWorks实车模型,建立Multibody三维机械系统、Fluids液压驱动系统等。并且,基于建立的多物理域模型进行了基本特性的仿真和分析,结果表明各部分均满足设计需求。然后,利用MATLAB/Robotic Toolbox建立的简化连杆模型,并结合运动范围分析和典型作业特点,设计了相应的运动路径。在笛卡尔空间和关节空间分别进行了平整和挖沟作业的点到点轨迹规划。为满足挖掘动作的连续性,在关节空间针对各路段进行了基于不同阶次多项式组合的规划,结果表明3次多项式与4次多项式置于两端路段的方式具有较好的规划效果。为进一步优化挖掘轨迹,改用特性更好的B样条曲线取得了较好的提升效果。同时为考虑实际作业需求,以“时间—脉动冲击”为目标,对多项式组合规划方法进行了基于PSO算法的优化,结果表明其运动特性得到了较大的改善。最后,基于径向基神经网络（RBFNN）和增量式PID算法设计了用于轨迹跟踪的RBFNN-PID控制器。为克服系统特性带来的干扰和提升控制性能,在梯度下降优化的基础上,制定动态学习率并引入动量因数改进神经网络部分,以LM算法整定PID参数。设计工作装置动作信号源,以动臂为例进行仿真,结果表明LM-RBFNN-PID的响应和精度更好。通过综合多域模型和轨迹控制策略对上述作业规划进行仿真分析,验证了规划和控制方法的可行性。
张振[8]（2020）在《液压挖掘机工作装置轨迹规划与控制研究》文中进行了进一步梳理液压挖掘机作为基建的核心力量,广泛应用于各类施工领域,正成为不可或缺的重要角色。受作业环境、劳动强度和技术发展等的影响,高水平驾驶操作人员正逐渐短缺,而为满足日益完备的作业需求,其工作装置的智能控制已然成为未来研究的重点内容。挖掘机系统涉及机、电、液等多个学科,工作装置的作业端轨迹规划和轨迹控制作为其机器人化发展进程中最为重要的基础工作,对实现以较高精度自主完成施工任务具有一定的参考意义。本文研究过程中,首先根据机器人学理论利用D-H参数法,建立了四自由度工作装置的连杆坐标系,进一步推导了其正、逆运动过程和空间相互映射关系,并对其运动范围进行了分析。通过电液控制系统中主要液压元件的动态数学方程和液压回路的功能特点,分析了其工作特性。此外,根据控制需求,以电磁比例阀改造并代替实现原系统的部分功能。在MATLAB/Simulink的Simscape扩展物理仿真环境中导入某中型挖掘机SolidWorks实车模型,建立Multibody三维机械系统、Fluids液压驱动系统等。并且,基于建立的多物理域模型进行了基本特性的仿真和分析,结果表明各部分均满足设计需求。然后,利用MATLAB/Robotic Toolbox建立的简化连杆模型,并结合运动范围分析和典型作业特点,设计了相应的运动路径。在笛卡尔空间和关节空间分别进行了平整和挖沟作业的点到点轨迹规划。为满足挖掘动作的连续性,在关节空间针对各路段进行了基于不同阶次多项式组合的规划,结果表明3次多项式与4次多项式置于两端路段的方式具有较好的规划效果。为进一步优化挖掘轨迹,改用特性更好的B样条曲线取得了较好的提升效果。同时为考虑实际作业需求,以“时间—脉动冲击”为目标,对多项式组合规划方法进行了基于PSO算法的优化,结果表明其运动特性得到了较大的改善。最后,基于径向基神经网络（RBFNN）和增量式PID算法设计了用于轨迹跟踪的RBFNN-PID控制器。为克服系统特性带来的干扰和提升控制性能,在梯度下降优化的基础上,制定动态学习率并引入动量因数改进神经网络部分,以LM算法整定PID参数。设计工作装置动作信号源,以动臂为例进行仿真,结果表明LM-RBFNN-PID的响应和精度更好。通过综合多域模型和轨迹控制策略对上述作业规划进行仿真分析,验证了规划和控制方法的可行性。
李靖[9]（2020）在《基于刚柔耦合分析的挖掘机轨迹控制系统仿真研究》文中进行了进一步梳理随着人工智能的发展,液压挖掘机的智能化也在快速发展,这会很大程度地提高了挖掘机的工作效率并且降低了劳动强度和劳动成本,挖掘机还可以平稳高效的完成许多危险动作并且在危险场合作业。本课题借助实验室的小型挖掘机建模,旨在通过挖掘机模型分析为研发和生产提供方法依据,并且对比仿真分析性能指标,设计出一种更合理的挖掘机轨迹高性能控制器。研究内容主要包括挖掘机刚柔耦合分析,并且在其基础上进行控制系统建模,然后设计两类控制器,完成性能指标的对比仿真分析。在刚体动力学仿真分析的基础上,进行相应工作循环历程分析,结果表明驱动函数的合理性,给出相应力和力矩载荷时间历程,为后续有限元分析做准备。在刚柔耦合仿真分析的基础上,对比刚体分析得到研究柔性变形的必要性的结论,分析最大应力的载荷时间历程,用来校核材料强度和安全系数,给出应力云图得到危险部位,为挖掘机研发生产以及后续的优化改进提供更好的依据。在挖掘机刚柔耦合分析之前,给出位姿数学模型和虚拟样机模型的正确性验证方法,并且给出相应的理论基础,在刚柔耦合模型基础上系统辨识数据拟合出机械结构环节的传递函数,然后再分析其余各环节数学模型。为实现计算机数字控制,为后续控制器函数编写作准备,离散化系统的连续传函,求取其脉冲传函和差分方程。分析出原控制系统的性能不足点之后,为了改善控制性能,在离散化的传函基础上,设计积分分离数字PID控制器和改进算法的BP-PID控制器,设计出算法流程后在MATLAB软件中编写控制算法的S函数,完成控制器的参数整定及仿真。对比分析两种控制器本身以及与原控制系统对比的快速性、稳定性和准确性的性能指标,结果表明改进的BP-PID控制器的控制效果最佳且具有系统参数的自适应性。
宗安汉[10]（2020）在《基于VR的挖掘机远程操控模拟平台的研究》文中研究表明在我国打造制造新优势,推动工业转型升级,从而加快制造强国建设、改善人民生活水平的大背景下,挖掘机等工程车辆在路桥、隧道、土建等基础建设投资中发挥了关键的作用。而挖掘机在工作时难免会遇到诸如塌方、火灾、辐射等特殊情况不仅增加施工难度和工期成本,还会严重威胁驾驶员的人身安全。为了解决以上问题最好的办法就是实现人机分离,即驾驶员远程操控挖掘机完成工作。然而一般的远程操控为静态控制,驾驶员无法感知挖掘机的运动状态和工作状况,没有临场感体验势必会降低工作效率,甚至引发事故。因此,本文开展基于VR的挖掘机远程操控模拟平台的相关研究。首先,本文就基于VR的挖掘机远程操控模拟平台进行总体方案设计,其分为面向模拟作业环境的挖掘机模拟操作系统和面向实际作业环境的挖掘机远程操控系统,并确定了这两个系统的基本架构与功能模块。然后,以Stewart平台为挖掘机运动的模拟平台,辅以运动控制模块和操控主手,结合VR设备以及专门开发的软件系统,搭建了能够模拟挖掘机作业的模拟操作系统。通过建立Stewart平台的运动学反解模型以及应用体感算法,成功实现了对挖掘机运动状态和工作状况的模拟。其次,完成了由图像传输模块,状态反馈模块和远程操控模块组成的挖掘机远程操控系统的设计,以满足实际工作环境的需要。其中图像传输模块是把摄像机组采集的画面经过全景视频拼接,提高单幅画面所包含的信息量后再提供给驾驶员观察。状态反馈模块使用IMU采集挖掘机工作时臂杆,车体的状态等数据反馈给驾驶员,并通过Stewart平台同步模拟挖掘机姿态,以提高驾驶员对挖掘机的把控力。远程操控模块则是一种通过直接安装即可对挖掘机进行远程操控的设备,因此无需对挖掘机的控制系统进行改造。最后通过相关实验验证了挖掘机模拟操作系统的的功能性与实用性,以及图像传输模块和状态反馈模块设计方案的可行性,说明本文所研究的内容,确实能为挖掘机等工程车辆提供新的工作思路和模式。
二、CAT320型挖掘机电液控制系统的调整（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CAT320型挖掘机电液控制系统的调整（论文提纲范文）
（2）电液比例挖掘机闭环控制技术思考（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 挖掘机的工况特点 |
| 1.1 工作环境恶劣，工作强度大 |
| 1.2 工况复杂，精细化施工增多 |
| 1.3 操作难度大，对经验依赖性强 |
| 2 挖掘机系统分析 |
| 2.1 挖掘机电液控制系统分析 |
| 2.2 工作装置运动学分析 |
| 2.3 强非线性 |
| 3 挖掘机闭环控制关键技术及难点 |
| 3.1 轨迹跟踪控制算法 |
| 1) PID算法 |
| 2) 非线性控制算法 |
| 3) 智能控制算法 |
| 3.2 液压元件的性能 |
| 1) 主阀的响应性及控制精度 |
| 2) 先导减压阀的滞环特性 |
| 3.3 负载特性的影响 |
| 4 相关技术发展现状 |
| 5 发展趋势 |
| (1) 人工辅助闭环控制： |
| (2) 半自动学习闭环控制： |
| (3) 完全自主闭环控制： |
| 6 结论 |
（3）核用机器人电液比例位置控制系统的滑模控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 核用机器人研究现状 |
| 1.2.1 核用机器人国外研究现状 |
| 1.2.2 核用机器人国内研究现状 |
| 1.3 电液比例控制技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 电液比例控制技术国外研究现状 |
| 1.3.2 电液比例控制技术国内研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 核用机器人电液比例位置控制系统建模 |
| 2.1 电液比例位置控制系统结构及工作原理 |
| 2.2 核用机器人电液比例位置控制系统数学模型 |
| 2.2.1 功率放大器数学模型 |
| 2.2.2 电液比例阀数学模型 |
| 2.2.3 阀控非对称液压缸数学模型 |
| 2.3 电液比例位置控制系统状态空间方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电液比例位置控制系统滑模控制器设计 |
| 3.1 滑模控制简介 |
| 3.1.1 滑模控制应用 |
| 3.1.2 滑模控制基本原理 |
| 3.1.3 滑模控制中的抖振现象 |
| 3.2 滑模控制器设计 |
| 3.2.1 滑模控制律的设计 |
| 3.2.2 李雅普诺夫稳定性分析 |
| 3.3 削弱抖振的控制策略 |
| 3.3.1 准滑动模态方法 |
| 3.3.2 模糊控制方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 核用机器人电液比例位置控制系统仿真 |
| 4.1 仿真模型的搭建 |
| 4.1.1 PID控制器模型的搭建 |
| 4.1.2 滑模及滑模优化控制器模型的搭建 |
| 4.2 仿真结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 核用机器人电液比例位置控制系统实验研究 |
| 5.1 电液比例位置控制系统的实验工作原理 |
| 5.1.1 电液比例位置控制系统硬件组成 |
| 5.1.2 电液比例位置控制系统软件组成 |
| 5.2 实验方案设计 |
| 5.2.1 PID控制方案 |
| 5.2.2 滑模控制方案 |
| 5.3 轨迹跟踪试验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）情境驱动下装备类车辆产品设计策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题概述 |
| 1.1.1 装备类车辆市场发展态势 |
| 1.1.2 装备类车辆设计策略新探讨 |
| 1.1.3 用户体验带来产品价值点的转变 |
| 1.2 相关领域研究现状 |
| 1.2.1 基于情境的设计研究现状 |
| 1.2.2 装备类车辆研究现状 |
| 1.2.3 设计程序与方法的理论研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 研究的内容 |
| 1.5 研究创新点与难点 |
| 1.5.1 研究创新点 |
| 1.5.2 研究难点 |
| 1.6 研究方法与思路 |
| 第二章 装备类车辆情境驱动概念 |
| 2.1 情境驱动概念 |
| 2.1.1 设计范畴内情境相关理论研究 |
| 2.1.2 设计中的情境驱动 |
| 2.1.3 情境驱动特征 |
| 2.1.4 情境的组成要素 |
| 2.1.5 情境驱动的价值及应用 |
| 2.2 装备类车辆现状 |
| 2.2.1 装备类车辆定义与分类 |
| 2.2.2 装备类车辆特点 |
| 2.2.3 装备类车辆发展阻力与前景 |
| 2.3 情境驱动介入装备类车辆设计 |
| 2.3.1 情境驱动与装备类车辆的自然联系 |
| 2.3.2 “事理学”方法论对情境驱动设计的启发 |
| 2.3.3 设计求“是”,面向“物”的设计 |
| 2.3.4 设计求“事”,面向“管理”的设计 |
| 2.3.5 设计求“真”,面向“决策”的设计 |
| 2.4 PAET情境驱动理论模型构建 |
| 2.4.1 PAET情境驱动理论模型 |
| 2.4.2 情境驱动设计过程 |
| 2.4.3 人与物驱动 |
| 2.4.4 行为与目的驱动 |
| 2.4.5 时间与空间驱动 |
| 2.4.6 技术与标准驱动 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 情境驱动下装备类车辆设计调研与分析 |
| 3.1 调研方法与框架 |
| 3.1.1 调研目的 |
| 3.1.2 调研内容 |
| 3.1.3 调研方法 |
| 3.2 设计系统相关者与企业结构调研 |
| 3.2.1 系统相关者构成 |
| 3.2.2 系统相关者地图 |
| 3.2.3 装备类车辆企业层次 |
| 3.3 设计实践中的情境驱动案例 |
| 3.3.1 大型国企主导的设计 |
| 3.3.2 大型民营企业主导的设计 |
| 3.3.3 中小民营企业参与的设计 |
| 3.4 实地调研与问题分析 |
| 3.4.1 专家深度访谈设计 |
| 3.4.2 专家深度访谈实施 |
| 3.4.3 调研总结与需求分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 情境驱动下装备类车辆设计策略 |
| 4.1 情境驱动下装备类车辆设计特点 |
| 4.1.1 情境分析前置 |
| 4.1.2 多重情境要素同步驱动 |
| 4.1.3 用户体验的重要性与非首要性特征 |
| 4.1.4 设计工作的提前性 |
| 4.2 装备类车辆设计需求导入 |
| 4.2.1 人物模型构建 |
| 4.2.2 设计需求归纳 |
| 4.2.3 情境驱动下的设计路径 |
| 4.3 情境驱动下的设计实践策略 |
| 4.3.1 系统化梳理设备使用情境 |
| 4.3.2 构建符合多情境分类的车辆总布置 |
| 4.3.3 优化以使用情境为主导的人机问题 |
| 4.3.4 搭建以操作情境为基础的智能控制系统 |
| 4.3.5 促进形成以企业主导的用户交流平台 |
| 4.4 合作情境中的项目管理策略 |
| 4.4.1 工作交互导向下的技术协议共建 |
| 4.4.2 责任意识下实行沟通书面化 |
| 4.4.3 设计主动导向下合作默契共建 |
| 4.4.4 风险识别与控制工作前置 |
| 4.5 基于情境需求的产品设计决策 |
| 4.5.1 引导真实情境下的项目评审 |
| 4.5.2 尊重企业特点与决策机制 |
| 4.5.3 收益平衡导向下合作分歧决策 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 SANY伸缩臂叉装车设计开发 |
| 5.1 伸缩臂叉装车系统设计情境 |
| 5.1.1 叉装车项目情况介绍 |
| 5.1.2 叉装车的情境问题研究 |
| 5.1.3 叉装车设计定义 |
| 5.2 “STH1256A”伸缩臂叉装车综合设计 |
| 5.2.1 基本设计概念 |
| 5.2.2 整车外造型概念方案 |
| 5.2.3 车辆内饰与人机交互设计 |
| 5.2.4 基于JACK软件仿真的驾驶室设计验证 |
| 5.3 设计流程与设计管理 |
| 5.3.1 设计周期与设计流程 |
| 5.3.2 项目关键变化与风险控制 |
| 5.3.3 项目合作中的默契共建 |
| 5.4 项目成果与反思拓展 |
| 5.4.1 落地:创意设计与工程优化的合力 |
| 5.4.2 对情境驱动设计理论的反思与拓展 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一: 专家访谈记录 |
| 附录二: 图片及表格来源 |
| 附录三: 作者在攻读硕士学位期间科研与项目成果 |
（5）大型液压挖掘机回转系统分析及节能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景意义 |
| 1.2 挖掘机液压系统能量损失分析 |
| 1.3 液压挖掘机回转系统节能研究现状 |
| 1.4 课题的提出及主要研究内容 |
| 2 大型液压挖掘机回转机构节能液压系统设计 |
| 2.1 液压挖掘机结构组成及回转工作过程 |
| 2.2 回转液压系统及负流量控制原理分析 |
| 2.3 回转节能液压系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 回转液压系统负载特性及能耗仿真分析 |
| 3.1 回转系统负载特性分析 |
| 3.2 回转液压系统仿真模型建立 |
| 3.3 液压系统动态特性及能耗仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 回转节能系统参数优化及建模分析 |
| 4.1 蓄能器参数匹配 |
| 4.2 回油控制阀参数匹配 |
| 4.3 回转系统数学建模分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 回转节能液压系统仿真及节能分析 |
| 5.1 负载口独立控制节能分析 |
| 5.2 回转节能液压系统仿真模型搭建 |
| 5.3 回转节能液压系统仿真结果分析 |
| 5.4 系统回收效率影响因素分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）挖掘机工作装置轨迹控制系统研究与仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 挖掘机智能化发展概况 |
| 1.2.1 挖掘机自动化控制技术 |
| 1.2.2 电液比例控制技术 |
| 1.3 挖掘机工作装置智能化国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 挖掘机工作装置液压系统特性分析及优化设计 |
| 2.1 工作装置液压系统分析 |
| 2.2 液压系统主要元件特性分析 |
| 2.2.1 负载敏感变量泵原理分析 |
| 2.2.2 泵数学模型分析 |
| 2.2.3 多路阀原理分析 |
| 2.2.4 换向阀及液压缸数学模型 |
| 2.3 挖掘机工作装置电液比例系统优化 |
| 2.3.1 电液比例控制系统元件分析 |
| 2.3.2 电液比例系统数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 挖掘机工作装置运动学分析与轨迹规划方法研究 |
| 3.1 挖掘机工作装置D-H坐标建立 |
| 3.2 运动学分析 |
| 3.2.1 运动学方程正向求解 |
| 3.2.2 运动学方程逆向求解 |
| 3.3 轨迹规划方法分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 挖掘机工作装置液压系统模型建立与实验验证 |
| 4.1 负载独立流量分配系统模型建立 |
| 4.1.1 泵模型建立 |
| 4.1.2 多路阀模型建立 |
| 4.1.3 工作装置液压系统模型建立 |
| 4.2 工作装置液压系统仿真分析 |
| 4.2.1 工作装置单独动作仿真分析 |
| 4.2.2 工作装置复合动作仿真分析 |
| 4.3 工作装置液压系统模型实验验证 |
| 4.3.1 实验设备及测压点设置 |
| 4.3.2 实验工况 |
| 4.3.3 实验数据分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 挖掘机工作装置控制系统研究与仿真分析 |
| 5.1 工作装置轨迹控制原理 |
| 5.2 工作装置控制策研究 |
| 5.3 联合仿真模型搭建与分析 |
| 5.3.1 联合仿真模型搭建 |
| 5.3.2 仿真结果分析 |
| 5.4 工作装置运动轨迹仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）液压挖掘机工作装置轨迹规划与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 液压挖掘机智能化发展现状 |
| 1.2.2 液压挖掘机工作装置轨迹规划研究现状 |
| 1.2.3 液压挖掘机工作装置轨迹控制研究现状 |
| 1.2.4 国内外研究综述 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 液压挖掘机工作装置系统分析 |
| 2.1 运动学分析 |
| 2.1.1 从关节空间到位姿空间的正运动学 |
| 2.1.2 从位姿空间到关节空间的逆运动学 |
| 2.1.3 关节空间和驱动空间的相互映射 |
| 2.1.4 基于RBT的工作装置运动空间分析 |
| 2.2 液压系统分析 |
| 2.2.1 电液控制系统 |
| 2.2.2 液压系统原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 液压挖掘机工作装置多物理域建模 |
| 3.1 电控液压系统改造 |
| 3.2 机械运动系统建模 |
| 3.3 液压驱动系统建模 |
| 3.4 系统仿真与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 液压挖掘机工作装置轨迹规划研究 |
| 4.1 基于典型作业任务的路径规划 |
| 4.1.1 平整作业 |
| 4.1.2 挖沟作业 |
| 4.1.3 装载作业 |
| 4.2 基于RBT的工作装置轨迹规划 |
| 4.2.1 笛卡尔空间的轨迹规划 |
| 4.2.2 关节空间的轨迹规划 |
| 4.3 挖掘机工作装置轨迹规划方法 |
| 4.3.1 基于多项式插值的轨迹规划 |
| 4.3.2 基于B样条曲线拟合的轨迹规划 |
| 4.3.3 基于PSO的时间-脉动最优轨迹规划 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 液压挖掘机工作装置轨迹控制策略 |
| 5.1 传统PID控制策略 |
| 5.1.1 PID控制原理 |
| 5.1.2 数字PID控制 |
| 5.2 径向基神经网络PID控制算法 |
| 5.2.1 径向基神经网络结构原理 |
| 5.2.2 径向基神经网络学习算法 |
| 5.2.3 Jacobian信息的辨识算法 |
| 5.2.4 RBFNN-PID控制算法的改进 |
| 5.3 挖掘机工作装置作业联合仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（8）液压挖掘机工作装置轨迹规划与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 液压挖掘机智能化发展现状 |
| 1.2.2 液压挖掘机工作装置轨迹规划研究现状 |
| 1.2.3 液压挖掘机工作装置轨迹控制研究现状 |
| 1.2.4 国内外研究综述 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 液压挖掘机工作装置系统分析 |
| 2.1 运动学分析 |
| 2.1.1 从关节空间到位姿空间的正运动学 |
| 2.1.2 从位姿空间到关节空间的逆运动学 |
| 2.1.3 关节空间和驱动空间的相互映射 |
| 2.1.4 基于RBT的工作装置运动空间分析 |
| 2.2 液压系统分析 |
| 2.2.1 电液控制系统 |
| 2.2.2 液压系统原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 液压挖掘机工作装置多物理域建模 |
| 3.1 电控液压系统改造 |
| 3.2 机械运动系统建模 |
| 3.3 液压驱动系统建模 |
| 3.4 系统仿真与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 液压挖掘机工作装置轨迹规划研究 |
| 4.1 基于典型作业任务的路径规划 |
| 4.1.1 平整作业 |
| 4.1.2 挖沟作业 |
| 4.1.3 装载作业 |
| 4.2 基于RBT的工作装置轨迹规划 |
| 4.2.1 笛卡尔空间的轨迹规划 |
| 4.2.2 关节空间的轨迹规划 |
| 4.3 挖掘机工作装置轨迹规划方法 |
| 4.3.1 基于多项式插值的轨迹规划 |
| 4.3.2 基于B样条曲线拟合的轨迹规划 |
| 4.3.3 基于PSO的时间-脉动最优轨迹规划 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 液压挖掘机工作装置轨迹控制策略 |
| 5.1 传统PID控制策略 |
| 5.1.1 PID控制原理 |
| 5.1.2 数字PID控制 |
| 5.2 径向基神经网络PID控制算法 |
| 5.2.1 径向基神经网络结构原理 |
| 5.2.2 径向基神经网络学习算法 |
| 5.2.3 Jacobian信息的辨识算法 |
| 5.2.4 RBFNN-PID控制算法的改进 |
| 5.3 挖掘机工作装置作业联合仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（9）基于刚柔耦合分析的挖掘机轨迹控制系统仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 挖掘机工作装置动力学国内外发展现状及分析 |
| 1.2.2 轨迹控制系统国内外发展现状及分析 |
| 1.2.3 国内外研究现状简析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 虚拟样机的可视化分析与验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 挖掘机虚拟样机建立与参数分析 |
| 2.2.1 挖掘机刚体虚拟样机生成 |
| 2.2.2 挖掘机工装位姿建模与参数分析 |
| 2.3 挖掘机虚拟样机模型验证 |
| 2.3.1 虚拟样机的工况参数分析 |
| 2.3.2 挖掘机模型正确性的正逆运动学验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 液压挖掘机刚柔耦合模型生成与仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多刚体虚拟样机生成与仿真分析 |
| 3.2.1 挖掘机多刚体动力学基础理论 |
| 3.2.2 驱动添加和载荷施加 |
| 3.2.3 工作历程仿真分析 |
| 3.3 挖掘机刚柔耦合模型生成与仿真分析 |
| 3.3.1 概述 |
| 3.3.2 多柔体动力学基础理论 |
| 3.3.3 刚柔耦合模型的生成 |
| 3.3.4 挖掘机刚柔耦合仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 轨迹控制系统建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动臂和斗杆控制系统建模 |
| 4.2.1 液压缸系统建模 |
| 4.2.2 基于刚柔耦合模型的动臂和斗杆机械结构建模 |
| 4.2.3 其他环节传递函数的建立 |
| 4.3 原控制系统仿真与分析 |
| 4.3.1 动臂原控制系统仿真与分析 |
| 4.3.2 斗杆原控制系统仿真与分析 |
| 4.4 差分方程的计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 控制器的设计与仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 积分分离数字PID控制器设计与仿真 |
| 5.2.1 动臂控制系统积分分离数字PID控制 |
| 5.2.2 斗杆控制系统积分分离数字PID控制 |
| 5.3 改进的BP-PID控制器设计与仿真 |
| 5.3.1 改进算法的BP-PID控制器设计 |
| 5.3.2 动臂控制系统的改进BP-PID控制 |
| 5.3.3 斗杆控制系统的改进BP-PID控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（10）基于VR的挖掘机远程操控模拟平台的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 基于Stewart平台的运动模拟器研究现状 |
| 1.2.2 挖掘机远程工作的研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容和结构安排 |
| 2.总体方案设计 |
| 2.1 整体结构分析 |
| 2.2 挖掘机模拟操作系统设计方案 |
| 2.3 挖掘机远程操控系统设计方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.挖掘机模拟操作系统设计 |
| 3.1 运动模拟平台 |
| 3.2 运动控制模块 |
| 3.2.1 伺服驱动系统 |
| 3.2.2 运动控制器 |
| 3.2.3 Stewart平台运动学反解模型 |
| 3.3 操控主手装置 |
| 3.3.1 3-DOF手柄 |
| 3.3.2 挖掘机控制方案 |
| 3.4 投影显示设备 |
| 3.5 基于Unity3D引擎的软件系统开发 |
| 3.5.1 Unity3D引擎简介 |
| 3.5.2 软件系统开发流程 |
| 3.5.3 体感算法原理及应用 |
| 3.6 数据处理平台及系统集成 |
| 3.6.1 数据处理平台 |
| 3.6.2 系统集成 |
| 3.7 本章小结 |
| 4.挖掘机远程操控系统设计 |
| 4.1 图像传输模块 |
| 4.1.1 设计方案 |
| 4.1.2 硬件结构 |
| 4.1.3 基于Open CV的视频拼接 |
| 4.1.4 基于SIFT算法的特征识别 |
| 4.1.5 基于精确特征点的图像配准 |
| 4.1.6 基于柱面的投影变换 |
| 4.1.7 基于线性融合的图像拼接 |
| 4.2 状态反馈模块 |
| 4.2.1 设计方案 |
| 4.2.2 硬件结构 |
| 4.2.3 数据读取软件设计 |
| 4.3 远程操控模块 |
| 4.3.1 设计方案 |
| 4.3.2 硬件结构 |
| 4.3.3 数据采集与通讯 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.实验研究 |
| 5.1 挖掘机模拟操作系统功能实验 |
| 5.1.1 静态模拟实验 |
| 5.1.2 动态模拟实验 |
| 5.1.3 挖掘模拟实验 |
| 5.2 全景视频拼接实验 |
| 5.3 IMU性能与运动平台同步反馈实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士研究生学习阶段发表论文及参与项目 |
| 附录 |
四、CAT320型挖掘机电液控制系统的调整（论文参考文献）
- [1]核用机器人电液比例位置控制系统的滑模控制研究[D]. 王晔晗. 南华大学, 2021
- [2]电液比例挖掘机闭环控制技术思考[J]. 曹东辉,师建鹏,石向星,王泽锋,訚顺宽. 液压与气动, 2021(06)
- [3]核用机器人电液比例位置控制系统的滑模控制研究[D]. 王晔晗. 南华大学, 2021
- [4]情境驱动下装备类车辆产品设计策略研究[D]. 翁超. 江南大学, 2020(01)
- [5]大型液压挖掘机回转系统分析及节能研究[D]. 殷想. 中国矿业大学, 2020(01)
- [6]挖掘机工作装置轨迹控制系统研究与仿真分析[D]. 刘丹. 吉林大学, 2020(08)
- [7]液压挖掘机工作装置轨迹规划与控制研究[D]. 张振. 哈尔滨工业大学, 2020
- [8]液压挖掘机工作装置轨迹规划与控制研究[D]. 张振. 哈尔滨工业大学, 2020
- [9]基于刚柔耦合分析的挖掘机轨迹控制系统仿真研究[D]. 李靖. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]基于VR的挖掘机远程操控模拟平台的研究[D]. 宗安汉. 西安建筑科技大学, 2020(07)