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附錄 譯文1： 隨車液壓起重機(jī)的軌跡控制 問題描述 這項(xiàng)方案是根據(jù)如圖1所示的多自由度隨車液壓起重機(jī)控制問題提出來的?？刂齐S車起重機(jī)要求操作人員技術(shù)相當(dāng)高，它的操作機(jī)動(dòng)范圍很小。如果可以讓現(xiàn)代的起重機(jī)實(shí)現(xiàn)遙控控制的話，操作人員只需要控制他手中的遙控器就可以控制起重機(jī)把重物放在他要求的任何地方。一個(gè)按鈕控制一個(gè)自由度方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此只需要讓操作人員得到熟練的訓(xùn)練他就可以每次控制更多的按鈕來實(shí)現(xiàn)多個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖1所示為一臺(tái)隨車液壓裝載起重機(jī)部分液壓系統(tǒng)控制圖實(shí)例 這項(xiàng)工程的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一臺(tái)非熟練操作人員都能夠控制的移動(dòng)式液壓起重機(jī)。操作人員根據(jù)吊具總成的合成軌跡控制一根操縱桿。這樣不同的自由度就可以同時(shí)被控制。 多數(shù)隨車液壓起重機(jī)的結(jié)構(gòu)就像圖1所示的那樣，大多數(shù)都是非常柔性化的，因此當(dāng)受載時(shí)它們就會(huì)彎曲。這樣做可以使起重機(jī)吊重比最低。事實(shí)上吊重頂端位置也是制約控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)偏差的因素。這種問題可以通過一個(gè)好的位置偏差補(bǔ)償控制系統(tǒng)解決，這個(gè)系統(tǒng)還可以消除操作初期結(jié)構(gòu)上發(fā)生的擺動(dòng)。 圖2測(cè)試起重機(jī)圖片 繼續(xù)使結(jié)構(gòu)軌跡偏差補(bǔ)償控制系統(tǒng) 在起重機(jī)上進(jìn)一步發(fā)展，起重機(jī)的裝載能力將可以大大得到提高。當(dāng)這種在起重機(jī)里的擺動(dòng)可以被控制系統(tǒng)抑制的方法能夠得到充分證明，在一個(gè)長的期限里可能有一個(gè)降低動(dòng)力學(xué)安全系數(shù)的機(jī)會(huì)。這將使起重機(jī)生產(chǎn)商和用戶節(jié)省一大筆費(fèi)用。 方案內(nèi)容 現(xiàn)以一臺(tái)如圖2所示的HMF 680-4型隨車液壓起重機(jī)來分析這些問題。在這臺(tái)起重機(jī)的不同位置安裝了傳感器來監(jiān)視系統(tǒng)上的不同參數(shù)值，它們都是一些起重機(jī)上很重要的不同連接位置的壓力、流量、應(yīng)變參數(shù)值。實(shí)驗(yàn)測(cè)試可以證實(shí)起重機(jī)性能，所以可以通過精確的模型來測(cè)試起重機(jī)的性能。為了使所含蓋的幾個(gè)問題能夠描述得更清楚，這些問題被簡略的表述如下： 1. 分析系統(tǒng)要求說明書 系統(tǒng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)分析已被完成?；谙到y(tǒng)的這種要求連同確保系統(tǒng)的執(zhí)行的檢驗(yàn)程序?qū)⒈涣腥肭鍐巍? 2. 機(jī)械子系統(tǒng)模型 許多技術(shù)模型已經(jīng)存在，因此這些部件包括研究明確的模型局部動(dòng)力學(xué)的表達(dá)方法。機(jī)械子系統(tǒng)的分析與局部模型偏差的詳細(xì)分析相同。這樣做是為了使計(jì)算的有效性能夠明確表達(dá)出來，同時(shí)使系統(tǒng)的動(dòng)作在控制過程中能夠十分精確?；谶@種非常有前景的用公式表示一個(gè)數(shù)學(xué)子系統(tǒng)模型的方法已經(jīng)完成，它將從起重機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得到校驗(yàn)。 3. 液壓子系統(tǒng)模型 跟機(jī)械子系統(tǒng)建模一樣，液壓子系統(tǒng)模型由液壓泵、不同的液壓閥、激勵(lì)源和液壓導(dǎo)管組成。然而，并不是這些都要建模，只是那些對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)部件影響比較大的成分才建模。液壓子系統(tǒng)模型也需要用實(shí)驗(yàn)的方法來證明。除此之外是否在對(duì)偏差進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，系統(tǒng)中用了比重比較大的電液比例控制閥都必須被分析，即對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)進(jìn)行分析。基于上述修正，對(duì)液壓系統(tǒng)如果有必要都要做。 4.分析和標(biāo)準(zhǔn)的解決反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu) 起重機(jī)相對(duì)于底部有一個(gè)可以操作的特定空間，即吊具總成能達(dá)到的范圍。這是公認(rèn)的起重機(jī)工作范圍。有的部位要通過不同的路線才可以達(dá)到。因此有必要在這些區(qū)域確定最佳的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。有不同的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，習(xí)慣上用起重機(jī)上總負(fù)荷的最小值，也就是在臨界狀態(tài)點(diǎn)的最小壓力值。為了做這個(gè)重要的結(jié)構(gòu)壓力分析，基于實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)算法則的控制系統(tǒng)將進(jìn)一步得到發(fā)展。 5.載荷判斷方案的發(fā)展 為了實(shí)現(xiàn)起重機(jī)結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償，需要知道起重機(jī)承受的有效載荷。因此，有必要進(jìn)行不同的載荷在線可能情況分析，這樣就可以判斷哪一個(gè)傳感器需要進(jìn)行載荷復(fù)合鑒定?；谶@種鑒定方案分析，可以實(shí)現(xiàn)最終的運(yùn)算法則。 6. 控制運(yùn)算法則的發(fā)展 基于這種機(jī)械液壓子系統(tǒng)模型，一種吊具總成位置軌跡控制的控制規(guī)律將會(huì)得到發(fā)展。這種控制規(guī)律可以保證系統(tǒng)按照吊臂頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)行，并且系統(tǒng)在工作情況下保持穩(wěn)定。這包含在載荷判斷和運(yùn)動(dòng)學(xué)最佳參數(shù)方案的分析中。 7. 控制系統(tǒng)的執(zhí)行 最后系統(tǒng)的控制規(guī)律已經(jīng)通過仿真試驗(yàn)得出，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)通過處理器或者數(shù)據(jù)信號(hào)處理檢驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)物了，即測(cè)試起重機(jī)。用這種測(cè)試方法將可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)制定測(cè)試，到測(cè)試結(jié)束的整個(gè)過程。這種測(cè)試技術(shù)還可以對(duì)一些典型系統(tǒng)進(jìn)行控制。 6