高空作業(yè)車是一種載人作業(yè)的重要工程機(jī)械設(shè)備，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)行業(yè)。隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于高空作業(yè)車的自動(dòng)化、人性化、智能化程度有著越來越高的要求。因此，將新的控制技術(shù)與高空作業(yè)車這種特定對(duì)象相結(jié)合，開發(fā)高空作業(yè)車專用智能控制器，是促進(jìn)該行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要途徑。高空作業(yè)車按照臂架型式可以劃分為伸縮臂、折疊臂和混合臂三種類型，而伸縮臂式高空作業(yè)車由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、體積小、作業(yè)高度高等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中逐漸成為行業(yè)內(nèi)的主要發(fā)展方向。本文主要采用機(jī)器人控制理論和技術(shù)，研制了高空作業(yè)車的控制系統(tǒng)，并基于伸縮臂式高空作業(yè)車的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，對(duì)防傾翻控制方法和軌跡控制方法進(jìn)行了研究。
首先，本文在綜合分析當(dāng)前高空作業(yè)車智能控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)伸縮臂式高空作業(yè)車的實(shí)際控制要求，采用嵌入式技術(shù)開發(fā)了基于can總線的高空作業(yè)車控制模塊。針對(duì)can總線應(yīng)用層的canopen協(xié)議中sdo通訊效率不高的特點(diǎn)，提出了協(xié)議內(nèi)容的改進(jìn)方案，并在高空作業(yè)車控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了該協(xié)議的應(yīng)用，開發(fā)了控制模塊的軟、硬件系統(tǒng)。 其次，提出了一種基于臂架運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的防傾翻控制方法。, 高空作業(yè)車是一種用來運(yùn)送工作人員和工作器材到達(dá)***高度進(jìn)行作業(yè)的工程機(jī)械設(shè)備。目前,隨著高空作業(yè)車使用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,為了滿足實(shí)際工程的需要,高空作業(yè)車的作業(yè)高度越來越大。在這種情況下,為了保證工作人員高空作業(yè)時(shí)的人身,對(duì)舉升臂力學(xué)性能的研究和舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的可靠性分析就成為高空作業(yè)車設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究內(nèi)容。 本文以與某公司合作開發(fā)的gkz14型高空作業(yè)車的舉升臂為研究對(duì)象,在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,利用大型有限元分析軟件ansys,合理地建立起舉升臂的有限元模型,并分別在三種典型工況下對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度、靜剛度分析,獲得了各工況下舉升臂的應(yīng)力分布和變形分布,確定了應(yīng)力危險(xiǎn)部位,分析計(jì)算結(jié)果表明舉升臂滿足結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度、靜剛度要求;針對(duì)gkz14型高空作業(yè)車運(yùn)行過程中由于頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)引起的明顯振動(dòng)和沖擊現(xiàn)象,提出了基于matlab平臺(tái)的高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠性分析方法并進(jìn)行了判定,驗(yàn)證了所取參數(shù)的合理性;通過amesim建立了液壓系統(tǒng)物理模型并進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明仿真分析與可靠性分析是一致的。 本文的研究結(jié)果表明,采用ansys軟件對(duì)舉升臂進(jìn)行有限元分析,能夠驗(yàn)證其強(qiáng)度及剛度是否滿足要求,為后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。在滿足要求的前提下,能夠大大縮短設(shè)計(jì)周期、降低設(shè)計(jì)成本,具有工程實(shí)用價(jià)值,為類似實(shí)際工程問題的研究提供了參考;分別使用matlab和amesim進(jìn)行可靠性分析及控制系統(tǒng)仿真,對(duì)gkz14型高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的性能分析和智能控制的應(yīng)用研究具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值