液压挖掘机工作装置模型及控制的试验研究

对某型液压挖掘机的工作装置进行3自由度的动力学分析,利用拉格朗日方法建立其动力学方程;并在该动力学方程的基础上给出挖掘机铲斗轨迹控制方法;介绍控制系统的软件、硬件、反馈检测装置、轨迹控制器以及为了对挖掘机进行计算机控制所进行的相关改造;给出PID控制的框图、铲斗轨迹跟踪控制表达式;对其铲斗轨迹跟踪控制进行三自由度的测试试验;由于试验挖掘机所采用的控制阀为电液比例阀,有较大的死区,为了保证控制精度,给出了死区补偿的试验方法以及PID参数设置方法和数值。研究结果表明:在所给定的PID参数下,铲斗跟踪的设定水平直线长度为2.500 m,对铲斗水平跟踪速度为136 mm/s,其精度可以控制在110 mm之内,非直线度最大为4.2%。