一、液压缸爬行机理及控制技术（论文文献综述）
姬会福[1]（2021）在《钻式采煤机偏斜机理及自动换钻控制研究》文中指出钻式采煤机特有的煤岩开采原理,使其成为薄与极薄煤层开采装备的最佳选择。然而,钻式采煤机钻进过程中钻削机构受力极其复杂,随着钻进深度增加,钻削机构偏离原有钻采方向,引起钻采过程发生卡钻现象,钻采偏斜直接影响到有限的薄煤层资源是否能被充分开采和利用。此外,由于钻杆自动换接耗时长的问题,严重制约了钻式采煤机的工作效率。如何减小和控制钻进过程中的偏斜,提高自动换钻效率,已成为亟待解决的关键难题。基于此,本文采用理论分析、仿真模拟和试验相结合的方法,对钻式采煤机偏斜机理、偏斜特性、定向纠偏和自动换钻进行了研究。以揭示钻式采煤机偏斜机理为目的,结合钻式采煤机钻进工况,建立了钻削机构正弦屈曲和螺旋屈曲失稳模型;获得在轴向截割阻力、离心力、自重及摩擦等外部因素作用下钻削机构的不同屈曲失稳临界载荷和临界转速;结合煤层地质构造特性,建立了煤层各向异性与截割机构互作用矢量数学模型,获得煤层倾角、走向、方位角及各向异性等地质构造特性对偏斜的影响规律;结合钻式采煤机钻削机构结构形式,建立了不同钻具组合下偏斜力方程,研究不同轴向截割阻力、稳定器外径、第一跨螺旋钻杆长度及钻杆线重量等因素作用下钻式采煤机偏斜机理,提出钻具组合最佳布置形式,为钻式采煤机定向钻进研究提供理论支撑。以获得钻式采煤机最佳工作参数为目的,结合煤岩截割试验台,基于多体动力学理论,开展了不同结构钻式采煤机偏斜特性的仿真和试验研究。研究表明:五钻头工作机构的抗偏斜能力、振动特性和偏斜作用力明显优于三钻头工作机构形式;复杂载荷作用下,对钻削机构水平方向偏斜及振动影响较大,竖直方向复杂载荷作用下钻削机构偏斜形式基本不变。研究成果为钻式采煤机最佳工作参数的选取提供参考依据。以实现定向钻进为目的,结合钻式采煤机结构形式,提出一种参数合理、结构优化及自动纠偏控制的综合定向纠偏方案:设计采用新型五钻头钻式采煤机结构,增加了钻削机构横向平面采宽,提高整体刚度;布置钻削机构稳定器,不仅能有效抑制钻式采煤机的偏斜,提高钻式采煤机整机刚性和抗偏斜性能,而且可保证钻采输煤的通畅;提出基于扩张状态观测器反步滑模位置跟踪控制策略,通过设计扩状态观测器对钻进过程中系统的参数不确定性和不确定非线性进行估计,基于观测器设计反步滑模控制器完成纠偏油缸的位置跟踪,避免了钻进过程中外负载不可测的控制难题,在实现定向纠偏控制的同时有效降低了系统的抖振,保证了定向纠偏控制应用的可行性。以实现钻杆自动换接为目的,结合钻杆凹凸联轴器结构,建立了自动换钻控制系统试验平台,提出基于Lu Gre摩擦模型的自适应鲁棒控制策略,基于遗传算法和系统辨识算法对系统动态摩擦模型的静态参数和动态参数进行了参数辨识研究,构建Lu Gre摩擦模型非线性观测器对自动换钻系统非线性摩擦状态进行在线估计,设计自适应率对摩擦力矩进行动态补偿,利用非连续投影映射保证系统参数的有界性,设计鲁棒反馈项保证系统不确定非线性的鲁棒性能,实现各种工况下转角信号的精确跟踪,具有较强的鲁棒性。研究成果为解决钻杆自动换接提供了一种有效控制策略。该论文有图85幅,表24个,参考文献192篇。
陈文斌[2]（2021）在《直驱式容积控制电液伺服系统高性能力控制策略研究》文中认为直驱式容积控制（DDVC,Direct Drive Volume Control）电液伺服系统是一种高集成、紧凑化的闭式泵控驱动单元,由伺服电机、定量泵、伺服液压缸等组成,与传统的阀控系统相比具有高功重比、高集成度、环境友好和高效节能等技术优点。但随着工业设备对运动输出精度要求越来越高,研究DDVC电液伺服系统压力控制中低速不稳定带来的压力脉动等问题至关重要。压力流量非线性、液压缸摩擦非线性等多种非线性特征对DDVC系统控制性能的影响也愈加明显,逐渐成为制约其性能改善的一个瓶颈。因此,对DDVC电液伺服系统在压力控制过程中的低速特性和非线性控制策略进行深入的研究,具有很高的学术意义及广泛应用价值。本文将通过“硬件”与“软件”相结合的方式,研究DDVC电液伺服系统高性能力控制策略。首先,根据DDVC电液伺服系统的基本组成和工作运行原理,建立系统的数学模型。在数学模型基础上,利用MATLAB/Simulink进行仿真建模,构建完整的DDVC电液伺服系统仿真模型,研究伺服电机和泵控系统的作用规律,为高性能力控制策略研究奠定理论基础。其次,针对压力控制系统中低速不稳定问题,从伺服电机的速度脉动和轴向柱塞泵的输出脉动两方面考虑,提出基于ωn和ζ的蓄能器消除脉动的参数优化方法。通过蓄能器吸收压力脉动,优化其参数,解决压力控制系统中低速不稳定带来的压力脉动问题。以此作为高性能力控制策略的“硬件”部分;针对系统中流量非线性和摩擦非线性等非线性因素,提出基于模型的反馈线性化控制策略,解决压力控制系统中非线性控制问题。以此作为高性能力控制策略的“软件”部分。最后,搭建DDVC电液伺服压力控制系统的仿真模型和实验台并进行相关仿真和实验研究,结果表明,本文提出的“硬件”加“软件”相结合的高性能力控制策略相较于传统PID控制,可明显提高压力输出精度,在低速工况下,也有很好的动态和静态特性。
康硕[3]（2020）在《电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究》文中提出运载火箭推力矢量伺服机构是火箭的运动控制子系统,其性能优劣直接影响火箭在发射过程中的控制性能与可靠程度。在其研发过程中,通常采用一类电液式负载模拟器来实现地面性能测试。因此,负载模拟器对实际环境载荷变化情况的模拟精度高低与加载性能好坏直接决定推力矢量伺服机构的性能测试数据是否准确有效,进而间接影响火箭发射过程的可靠性。本文针对模拟载荷加载过程中所涉及的加载动力学建模问题与固有耦合特性问题进行了深入探讨,进而设计了相应的非线性加载控制策略,用以实现模拟载荷的高精度加载。首先,根据电液式负载模拟器的实际机械结构,提出了一种多扰动耦合力加载模型,其中考虑了来自被试推力矢量伺服机构的位置扰动、加载液压缸内部摩擦以及传动机构间隙等各类扰动因素对载荷加载过程的综合影响;并从理论上阐释了多余力现象的产生机理。通过对比仿真结果与实际工程现象,验证了所提模型的合理性,为后续分析非线性耦合扰动对加载性能的影响和设计基于模型的非线性加载控制策略奠定了理论基础。针对加载液压缸内部摩擦与传动机械间隙影响的精确补偿问题,对如何获得实际负载模拟试验系统中摩擦与间隙的精确数学描述进行了研究。考虑摩擦动态特性与间隙不连续特性,分别提出了适用于参数辨识的改进广义麦克斯韦尔滑移摩擦模型与拟线性间隙模型。继而,相应地设计了基于粒子群优化算法的摩擦参数辨识方法与结合二阶滑模速度观测器、递归最小二乘法的间隙参数辨识方法,解决了非线性模型参数难以准确辨识的问题。根据上述辨识方法与试验数据,获得了实际系统中的摩擦与间隙精确模型,并分析了各扰动参数摄动对加载性能的影响,进一步完善了前述多扰动耦合力加载模型,为后续设计非线性扰动的精确补偿方法提供了可行性。针对如何在多扰动耦合影响下实现模拟载荷的高精度加载问题,基于所建多扰动耦合力加载模型,分别设计了改进自适应终端滑模加载控制策略与基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略。首先,从改善加载过程鲁棒性的角度出发,提出了一种基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略,该方法既可同时抑制位置扰动与间隙作用的影响,其有限时间收敛特性又可保证系统的动态性能,且其自适应项可对摩擦参数不确定性进行有效补偿。其次,采用将外部干扰从力加载过程解耦的思路,并考虑增强控制策略的工程实用性,又提出了一种基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略;此方法基于位置扰动与输出加载力的耦合特性分析与微分几何理论设计,通过选取合适的控制参数可将力跟踪误差减小至精度指标范围内,且无需考虑外部扰动的形式与边界,更为简单易行;此外,通过加入饱和补偿辅助子系统,减小了由硬件限幅引起的控制信号振荡,进而消除了相应的响应滞后现象,有效改善了加载过程的动态品质。最后,上述两种加载控制策略在改善力加载精度与动态性能方面的有效性均得到了仿真验证。为了验证上述所提出的两种加载控制策略在实际工程应用中的可行性,搭建了负载模拟试验系统,分别对二者的有效性进行了试验验证;并在此基础上,分别对比归纳了所提非线性控制策略与工业中常用的基于结构不变性前馈补偿的PID策略之间,以及两种非线性加载控制策略之间的性能差异,从而针对如何在不同应用场合下选取合适的加载控制策略给出指导意见。
程磊[4]（2020）在《大型自装卸移动式垃圾压缩装置研究》文中研究指明随着城镇化进程的快速发展和垃圾种类与数量的激增,现有的垃圾处理方式日渐乏力。为了更好的建设高效低耗的城市垃圾处理体系,开展大型自装卸移动式垃圾压缩装置研究显得尤为重要。本文以结合垃圾压缩站与拉臂式车厢可卸车辆的大型自装卸移动式垃圾压缩装置为研究对象,深入开展机械结构设计与优化、系统动态特性分析、举升翻转机构与自装卸装置运动控制方法及压缩装置压缩力控制方法研究工作,以期攻克大型自装卸移动式垃圾压缩装置关键技术,为大型自装卸移动式垃圾压缩装置设计与控制提供重要理论支持和技术手段。首先,介绍了大型自装卸移动式垃圾压缩装置系统的功能需求与工作原理,对大型自装卸移动式垃圾压缩装置的机械结构系统进行了初步设计,构建了装置虚拟仿真模型,随后基于参数化建模和有限元分析方法对所设计的大型自装卸移动式垃圾压缩装置进行了静力学分析,在此基础上完成了结构优化和轻量化改进。其次,结合Sim Mechanics与Sim Hdydraulics仿真技术,建立大型自装卸移动式垃圾压缩装置举升翻转机构及自装卸装置仿真模型,分析了举升翻转机构和自装卸装置在不同阶段的运动学与动力学特性;在此基础上,运用多项式插值法和抛物线轨迹过渡法,设计了举升翻转机构和自装卸装置最优运动轨迹。再次,设计了基于液压比例伺服原理的大型自装卸移动式垃圾压缩装置控制方案,考虑工程液压缸活塞杆与缸筒之间存在较大摩擦力,采用基于Lu Gre模型的控制方法对摩擦干扰进行补偿,提高位置控制精度;针对压缩装置压缩力控制,提出一种改进的压缩装置压缩力鲁棒自适应滑模控制算法,设计外部干扰自适应律处理自适应滑模控制过程中产生的符号函数,提高了垃圾压缩力的平稳性。最后,利用研制的大型自装卸移动式垃圾压缩装置,开展了可移动垃圾压缩站静、动应力测试试验,验证了结构优化和轻量化改进方案的有效性;进行了举升翻转机构与拉臂装置驱动轨迹参数测试试验,验证了设计最优运动轨迹的正确性;开展了举升翻转机构与自装卸装置运动控制方法、压缩装置压缩力控制方法的测试试验,验证了提出大型自装卸移动式垃圾压缩装置非线性控制策略的优越性。该论文有图121幅,表16个,参考文献134篇。
李银龙[5]（2019）在《大型石油模块连续移位技术研究》文中指出近年来,随着石油开采目标逐渐向深海转移,石油模块逐渐朝着重量重、尺寸大的方向发展。石油模块一般是在码头上进行建造,采用合适的移位方式移位到驳船上。当驳船的高度高于码头,常用的滑移装船与轴线车移位的方式不能使用,只能采用吊装方式。石油模块的吊装需借助于大型的起重设备,环轨式起重机作为一种新型的起重设备,因具有起重量大,同时兼备超大的起重力矩的优点,在吊装领域发挥着越来越重要的作用。本文主要针对环轨式起重机的回转技术进行研究。为适应环轨吊在环形轨道中回转,设计了一种双向楔紧的爬行器,可以实现对滑靴顶推和拖拉两种工作方式。并对爬行器中楔形块初始楔紧力与自锁进行研究,以及对爬行器结构进行有限元分析;对回转运动进行运动分析,得出了回转机构在环形轨道上运行的条件,建立了不同轨道中主缸位移量的数学模型。对爬行器的液压系统进行设计,为适应回转的需要,在液压系统中加入电液比例节流阀,并对主油路中主要元件进行计算;为实现多爬行器的控制,利用主从控制策略,建立了多爬行器的控制方式;利用AMESim软件对液压模型进行仿真,搭建了主令缸与不同轨道中液压控制模型,通过赋予不同的比例系数,即可实现主令缸与不同轨道中爬行器主缸的仿真,同时考虑负载不同时对系统影响。利用遗传算法对主令缸中PID控制器的三个参数比例系数、积分系数、微分系数进行优化,使得与理想位移的最大误差值与速度波动均有所改善;最后利用西门子SIMATIC Manager软件和Wincc软件,并基于PROFIBUS-DP现场总线技术,对回转系统进行硬件组态以及软件程序开发进行说明,同时对监控界面进行开发。
杨成刚[6]（2019）在《液压系统智能有源测试理论及方法研究》文中研究说明液压系统以功率密度大、响应快、精度高等特点,在重工业、轻工业、农业、林业、渔业、航海、航空航天和军工等领域的各类装备中,处于控制和动力传输的核心,是目前应用最广泛的驱动方式。随着液压装备结构越来越复杂,特别是机、电、液三项技术的有机融合,功能越来越强大,致使出现健康状况问题和故障更不易被观察和测试,一旦出现误诊断,则会造成无法估量的经济损失。为了提高液压系统的工作可靠性,国内外行业专家致力于液压系统快捷准确的故障测试技术与方法的研究,并大力开发各种基于不同原理、不同结构、不同特点的液压系统健康状态和故障诊断的仪器或装置。但是,有相当一部分研究工作,还停留在理论研究和实验室实验中,在实际液压装备中,真正得到良好应用的,具有节能化和智能化的测试仪器尚不多见。因此,新一代液压系统的状态测试理论及其实现方法的研发是液压技术的一个重要的工程领域。论文在深入研究液压测试技术的国内外发展概况及现状基础上,针对工程现场对液压系统测试快速便捷的需求,利用液压元件的泄漏特性,提出了具有自主知识产权的液压有源测试理论及方法,提出快捷简单的,效率更高的液压测试方式,概述了课题的来源、研究内容以及所要进行的研究工作。通过总结常用的各种液压系统测试技术和方法特点,利用AEMSim仿真技术,分析了一代液压有源测试仪的检测缺陷,提出了提高一代机测试精度的优化方案,研发了二代机采用测试仪输出流量的闭环控制系统,为更精准的检测液压系统泄漏打下基础;依据液压系统的分类,分别建立了开式回路液压系统和闭式回路液压系统的泄漏模型,并进行了理论的研究,创建了液压系统检测附件库,为液压智能有源测试技术的应用打下理论基础。研究液压系统新的测试方法的准确计算模型以及与其它关键参数的关系,为新型液压测试装置的设计与控制奠定理论计算基础。在进一步深入研究的基础上,研发了二代液压有源测试仪,利用MySQL软件建立了液压元件的健康泄漏的数据库,实现了液压系统泄漏健康状态智能有源测试,完善了液压有源测试理论及方法,研究新型液压测试方法与各种液压装备的适应问题,提出智能测试方法以便实现液压测试技术的高适应性,提高液压测试装置的测试精度。运用液压有源测试技术分别完成对电液换向阀、比例溢流阀和轴向柱塞泵等典型液压元件泄漏量的检测及故障诊断。依据国家标准和国内外派克、力士乐等液压元件厂家产品样本,对多种液压元件出厂检测的泄漏量数据,建立了液压元件健康泄漏量数据库,以及液压系统泄漏健康状态智能有源检测系统。运用该液压智能有源测试系统完成对100 T平板车、液压校直切断机、锻造液压机和中国天眼FAST液压促动器群组等液压系统的泄漏健康状态的检测,验证了液压智能有源测试系统,可以实现快速、精准地检测液压系统的泄漏健康状态和各种液压故障部位,为科学的维修维护提供条件。
雷高阳[7]（2019）在《多绳摩擦式提升机钢丝绳张力及载荷动态监测研究》文中指出在多绳摩擦式提升机的研究中提升载荷可用各钢丝绳张力之和表示。钢丝绳张力差过大、提升载荷超载、超最大载荷差等会引起钢丝绳的蠕动、打滑,甚至断绳,严重影响着提升系统的安全运行。基于张力液压平衡装置的张力测量方法主要有油压传感器法和拉压转换法,采用油压传感器法时受油管特性以及活塞与液压缸壁摩擦力的影响,易造成张力测量不准确;拉压转换法中使用普通压块传感器时受钢丝绳振动及载荷冲击影响,所测张力信号波动较大,不能获取有效的张力信号及表征实际提升载荷。为实现张力及载荷的准确有效测量,本文从以下四个方面开展了深入的研究:（1）建立了提升钢丝绳纵向振动动力学模型,由于钢丝绳的纵向振动对张力液压平衡装置的动态特性、拉压转换法测量张力的影响较大,忽略钢丝绳横向振动及扭转影响,利用哈密顿原理、中心差分离散方法建立动张力模型并求解,结合现场实际参数进行仿真得到动张力曲线。通过AMESim软件对提升系统进行整体建模仿真,分析载荷变化对张力液压平衡装置压力、流量、活塞杆位移等动态特性的影响,采用压力公式、摩擦模型对油压传感器法的钢丝绳张力测量进行补偿。分别对钢丝绳张力动态监测系统的方案、平台进行了设计、搭建,构建了源信息的硬、软件感知系统,实现了钢丝绳张力及载荷的实时动态监测。（2）研制了一种具有减振滤波功能的颗粒阻尼传感器,结合钢丝绳张力液压平衡装置的特点,对颗粒阻尼传感器的结构进行了设计,其弹性体采用轮辐式弹性体结构;通过赫兹接触理论建立颗粒之间、颗粒与圆柱形空腔之间的简化受力模型,对其受力及做功进行研究;建立基于离散单元体方法的颗粒之间的法向、切向、滚动黏-弹性接触模型,对颗粒阻尼效应的主要因素及颗粒系统的耗能进行研究。（3）对传感器弹性体结构及颗粒自身参数的优化进行了研究,采用ANSYS对轮辐式弹性体静态、模态进行分析得到轴向灵敏度、固有频率,通过正交试验法、极限差分法获得最优的弹性体结构参数;采用离散单元法仿真软件EDEM,通过改变颗粒的材质、直径,以及不同材质、直径的混合方式,对颗粒间的法向力、切向力、动能等阻尼效果参数进行仿真,确定最优的颗粒材质、直径达到最佳的颗粒阻尼效果,实现拉压转换法张力及载荷的准确测量。（4）结合最优的弹性体结构参数、最佳的颗粒自身参数,研制了颗粒阻尼传感器并对其进行线性标定,分别对普通压块传感器、颗粒阻尼传感器进行现场测试试验,并对测试结果进行对比分析,验证了研制的颗粒阻尼传感器有较好的减振滤波效果。采用基于算术平均滤波方法对张力信号进行实时滤波,减少了测量信号在传输的过程中产生噪声的干扰,实现了更准确的张力测量。采用基于小波框架阈值滤波方法对所测张力信号进行处理,为基于钢丝绳张力信号的故障诊断做准备。此外,测量现场张力液压平衡装置活塞杆伸缩到极限时对钢丝绳张力测量的影响进行了深入的分析。本文的研究实现了摩擦式提升机钢丝绳张力及载荷的动态准确监测,为基于钢丝绳张力的故障预警提供了基础,对提高提升机的安全运行提供了有效保障。该论文有图94幅,表8个,参考文献160篇。
张子威[8]（2019）在《煤矿主排水管路除垢机器人机构及性能研究》文中提出煤矿矿井下含有大量的积水需通过排水管排出。矿井水中含有较多的悬浮物和盐成分,排水管路经过一段时间的运行,悬浮物质会在管道内壁上沉积形成结垢,导致管径减小,造成管壁腐蚀,从而影响排水作业效率,同时给安全生产带来隐患。因此定期检测、清理和维护排水管路是确保煤矿排水系统安全、高效运行的关键环节。煤矿主排水管路内部结构复杂,环境恶劣,空间狭窄,不适合人工维护和清理。因而,研制适应在该类型管道内运动,可携带水射流喷头的移动爬行机器人完成管路的清理和维护具有重要意义。本文在河南能源化工集团焦煤公司的资助下,开展煤矿主排水管路除垢爬行机器人机构的设计和研究。通过调研发现,在管内进行清理作业需具备两种能力:（1）、能够在立体管路中运行,可通过弯管或L型管,具备主动转向的能力;（2）、具有清理作业中大牵引力,与管道内壁摩擦力大、移动平稳的能力。本文开展新型管内爬行机器人的机械结构设计、力学分析、机构性能分析、运动学和动力学分析,然后完成样机系统的搭建和实验分析。论文的主要研究内容包括:1)在查阅文献资料的基础上,分析不同种类的管内移动机器人的运动方式和驱动原理,结合排水管路除垢作业的实际要求,确定了适合排水管环境机器人的运动和驱动方式。提出一种新型仿尺蠖蠕动爬行的运动结构。为使机器人具有管径自适应的稳定支撑能力,提出一种由液压缸驱动的滑块式变径夹持机构,当管径或管道截面形状改变时,可确保有效的稳定支撑。该支撑机构结构紧凑,具有较高的强度。此外,基于旋量理论和机构型综合法,提出一种以UPR+2-SPR构型的具有两个转动自由度和一个平移自由度的并联机构作为机器人的中部腰部关节。该腰关节使机器人具有轴向伸缩和径向转动的运动能力,可以扩展机体的运动空间和提高牵引力,并使机器人具有主动转向功能。应用旋量理论分析了该并联机构在不同位型时的约束螺旋系、自由度以及转轴的方位,结果表明该机构的自由度不会随位型而改变,自由度具有全周性。2)应用矢量法建立了腰关节并联机构平台位姿与驱动支链的长度关系,推导了正向和逆向运动学模型。采用Sylvester Dialytic Elimination方法分析了机构驱动支链输入位移与平台输出位姿的关系,通过正反解的相互验证,得到解析法计算的输出位姿与给定值一致,验证了运动学模型的正确性。根据机构的几何约束和速度传递关系,构建了速度解耦与速度约束矩阵。利用推导的输入和输出速度雅克比矩阵,分析了奇异性问题并给出发生奇异的条件。以运动学为基础,应用搜索算法求解该机构的工作空间,获得不同结构参数对应的工作空间云图,分析了结构参数对工作空间的影响。其次,求解了该机构的灵巧度和静力承载性能指标,探讨了性能指标与结构参数的关系。3)建立了机器人机械本体的静刚度模型,提出一种计及构件重力、关节反力及弹性的刚度建模方法。基于该方法的模型表征了机体外力及构件重力与关节反作用力的映射关系,同时建立了考虑构件重力和弹性的关节变形模型,结合各构件的刚度模型得到机体静刚度模型。基于上述模型可求解重力和外力作用下的机体变形在运动空间内的分布结果,分析不同构件重力对变形的影响程度,为设计提供理论依据。4)基于坐标齐次变换矩阵,构建了机器人运动过程中的整体位姿模型。应用旋量互易理论和李代数se（3）的Klein型运算,研究了腰关节并联机构各刚体的运动变换关系。根据D’Alembert’s原理,得到各运动构件的受力模型,应用旋量理论和虚功原理推导了腰关节机构的动力学方程。对腰关节并联机构的运动学和动力学进行理论和仿真分析,得到机构运动过程中驱动力的变化曲线,理论计算与仿真模拟结果一致,验证了所建模型的正确性。旋量理论可从整体上描述系统中刚体的运动,其互易积可独立于坐标系,具有不变性。应用旋量理论进行运动学和动力学分析,建模过程简洁,编程容易,适合多刚体系统的分析。此外,示出了机器人运动时夹持单元与管道内壁呈现的不同接触状态,分析不同状态下夹持机构的动力学特性。结合腰部关节和夹持单元的动力学分析结果,得到机器人蠕动运动时的整体动力学模型。基于虚拟样机技术,建立机体的三维模型,对弯管和直管的运动过程进行仿真,得到了机器人通过直管和弯管时驱动支链位移、速度及驱动力的变化曲线,另外通过仿真验证结构参数的合理性,结果表明机器人在管内运动平稳,无侧倾和翻滚等现象。5)根据前述机构性能分析、运动学和动力学的分析结果,并结合设计要求,完成了排水管道清理机器人的机械本体结构、液压驱动系统和控制系统的设计和搭建。对样机进行运动学和动力学试验,得到腰关节并联机构中液压油缸的位移和驱动力变化曲线,将实验数据与理论计算和仿真模拟结果做对比分析。
罗国旭[9]（2018）在《基于小波分析的复合材料压机泄漏诊断系统研究》文中研究说明以树脂基为代表的复合材料是新材料领域的重要组成部分,是发展现代工业、国防和科学技术不可缺少的基础材料,其成型装备的性能直接决定了制品的品质。近年来,汽车轻量化的发展势头日益迅猛、“以塑代钢”取得了长足的进步,这对处于成型核心装备地位的液压机提出了更高的性能要求,其液压系统性能可靠性指标也日益苛刻。因此,本文围绕着制约复合材料压机液压系统性能提升的泄漏问题,开展基于小波分析的典型故障诊断方法研究,具体内容如下:（1）基于复合材料成型工艺及电液装备特性,分析影响复材优质模压成型的工艺参数及装备故障特征。结合复合材料模压成型的工作原理,分析实现优质成型的复材压机电气及液压系统运行规律;分解影响成型精度的液压系统故障模式,建立压机液压系统的故障树模型。（2）针对复合材料的调平缸液压系统,建立数学模型并分析其泄漏特征。根据泄漏特性建立成型过程中调平缸的数学模型,分析泄漏类型及造成其成因,研究压制成型过程中的泄漏特性及规律;研究调平缸发生泄漏时的压力信号响应特征,为基于小波分析对压机泄漏故障特征的研究提供分析数据依据。（3）分析调平缸压力信号成分,提出对压机液压缸泄漏特征敏感的小波分析诊断方法。利用小波变换的时频特征对压机调平缸发生泄漏时动态压力信号局部频谱进行分析;对比小波阈值去噪与传统滤波去噪方法的消噪效果,利用阈值及其处理技术优化小波去噪模型参数;分析小波变换在检测压力突变信号和不同频率分段信号的特性,研究小波变换特征参数对压机调平缸泄漏的敏感度,由此利用所得小波系数,提升调平缸泄漏的检测精度。（4）建立液压缸泄漏测试实验平台及数据实时采集分析系统,由此验证所提出检测诊断方法的可靠性。针对调平缸内外泄漏耦合工况,结合LabVIEW和Matlab建立液压缸压力信号的小波分析检测平台;提取液压缸发生泄漏时的关键特征敏感压力信号,依据所提出的小波系数敏感特征分析方法,对调平缸的泄漏故障程度进行识别,以验证小波变换对故障信号监测和诊断的可靠性。本文围绕复材压机液压系统的核心部分,提出一种基于小波分析的在线数据监测故障诊断方法。基于复合材料压机成型工艺特点,通过液压缸泄漏故障特征提取,对故障压力信号进行小波分析,可实现对液压缸微小泄漏故障识别及泄漏程度诊断。该方法仅需采集液压缸的两腔压力信号,即可实现对液压缸泄漏的监测诊断,具有无需改变原液压系统（即无损）的优点,为压机的故障分析提供新的精确且快速诊断手段。
陈光荣[10]（2018）在《四足机器人静动步态行走控制策略研究》文中提出机器人集合了机械、电子、信息、控制和计算机等多种学科技术,是目前学术研究和工程应用都非常活跃的领域之一。经过几十年的发展,机器人已经从一个科幻概念慢慢地走向商业化,开始为人类服务。在众多机器人当中,四足机器人具有运动速度快、灵活性高、环境适应性强、稳定性好等优点,在物资运输,工程勘探、抢险救援、军事察打等领域有很大的应用前景。因此,四足机器人的研究具有重要的理论意义和实用价值。因为液压驱动具有响应速度快、功率密度高、负载能力强等优点,所以具有高动态行走性能、强负载能力液压四足机器人的研究成为了一个重要方向。本文以液压四足机器人为研究对象,主要研究了四足机器人驱动控制、主动柔顺性控制、静动态平衡控制和优化学习决策控制四个方面内容。（1）电液伺服阀控缸系统是液压四足机器人的基本驱动执行单元,其控制精度直接影响到四足机器人是否沿着期望的轨迹运动,甚至影响到四足机器人的行走稳定性。而电液伺服阀控缸的系统模型具有高度非线性、参数不确定性、建模误差等问题,并且在机器人实际行走过程中,还存在着传感器噪声、外界干扰、负载变化等问题。针对上述问题,本文提出了一种自适应鲁棒控制器设计新方法,可有效提高电液伺服阀控缸系统控制精度。该方法结合状态观测器,通过一个带有类PID虚拟控制量的控制状态空间表达式来设计控制器。每一阶系统的虚拟控制量都含有自适应项（比例项）和鲁棒项（积分项）,分别用于处理该阶系统的参数不确定性和未知项,同时引入状态观测器来观测不易测量的状态。然后,通过李亚普诺夫函数证明闭环系统的收敛性和稳定性。最后,对比实验验证其有效性和优势。该设计方法考虑了系统中大部分不确定项和传感器噪声,具有一定的普遍性,可以推广运用到其他同类系统。（2）四足机器人稳定行走是执行其他任务的前提。但是,当四足机器人在复杂地形行走时,足端与地面接触容易产生较大的冲击力导致机器人机体振荡甚至失稳。针对该问题,本文提出了基于力外环、位置内环的机器人笛卡尔空间主动柔顺性控制算法,深入分析了机器人要达到目标阻抗的条件,并通过虚拟分解控制技术来研究机器人单腿的稳定阻抗控制和环境交互稳定性。同时,为了提高机器人与地面接触瞬间足端位置和接触力的瞬态过渡性能,并逐渐减小足端的跟踪误差,本文在传统阻抗模型基础上,提出了基于分数阶的新型阻抗控制模型,可有效提高机器人的主动柔顺性控制性能。（3）四足机器人静步态行走虽然速度较慢,但是稳定性高,对复杂地形具有较强的通过能力。因此,本文具体研究了三种典型静步态,并分析了它们的优缺点,从而提出了具有触地感知能力的探索性步态。同时,在只有液压缸位移传感器和机体姿态传感器条件下,本文研究了未知地面环境行走时的地形估计方法和位姿调整策略,可有效提高机器人的环境适应能力和未知复杂地形通过性能。对角步态是四足动物最常用的步态,具有较高的运动速度和协调性,因此,对角步态是四足机器人步态规划的一个重要步态。为了提高四足机器人动步态行走稳定性、抗干扰能力和复杂环境适应性,本文提出了基于虚拟模型控制和三分控制法相结合的动步态平衡控制算法。在此基础上,本文进一步研究了机器人的抗干扰调整控制策略、速度规划、轨迹跟踪控制以及全方位行走规划问题,为四足机器人的高动态运动性能奠定了理论基础。（4）机器人智能化是未来机器人发展的一个重要趋势。为了使机器人更加智能化,本文深入分析了静动步态行走时地形复杂度、稳定性、速度、行走能耗之间的关系,提出了四足机器人优化学习决策控制策略,主要包括:1)提出了基于遗传算法的步态参数优化方法和基于粒子群优化算法的位姿调整优化方法,以提高机器人的静步态行走能力;2)提出了基于监督学习的动步态平衡控制策略,以提高机器人的动步态行走能力;3)研究了基于凸优化和A*算法结合的路径规划方法,使机器人在已知环境中能够寻找最优可通行路径;4)研究了基于C4.5决策树算法的步态自主选择方法,使机器人在未知或未训练环境中也可以自主做出正确的步态与动作。以上研究对四足机器人的自主控制和智能化方向具有指导意义,并提供了新思路。
二、液压缸爬行机理及控制技术（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、液压缸爬行机理及控制技术（论文提纲范文）
（1）钻式采煤机偏斜机理及自动换钻控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题背景及意义 |
| 1.3 全液压钻式采煤机概述 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 研究中存在的问题 |
| 1.6 论文主要研究内容 |
| 2 钻式采煤机偏斜机理 |
| 2.1 屈曲失稳作用下偏斜机理 |
| 2.2 煤层地质构造作用下偏斜机理 |
| 2.3 钻具组合作用下偏斜机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 钻式采煤机偏斜特性研究 |
| 3.1 试验装置及材料 |
| 3.2 钻削机构偏斜特性试验研究 |
| 3.3 钻削机构偏斜特性数值模拟研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钻式采煤机定向钻进纠偏控制研究 |
| 4.1 新型钻削机构结构 |
| 4.2 定向纠偏控制系统数学模型 |
| 4.3 基于反步法的定向钻进自适应控制 |
| 4.4 基于干扰观测器的定向钻进自适应控制 |
| 4.5 定向钻进控制试验研究 |
| 4.6 样机试验 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 钻式采煤机自动换钻控制研究 |
| 5.1 自动换钻控制系统试验装置 |
| 5.2 自动换钻控制系统数学模型 |
| 5.3 自动换钻控制系统摩擦模型 |
| 5.4 基于Lu Gre模型的自动换钻自适应控制策略研究 |
| 5.5 基于Lu Gre模型的钻机自动换钻自适应鲁棒控制策略 |
| 5.6 自动换钻控制试验研究 |
| 5.7 自动换钻样机试验 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）直驱式容积控制电液伺服系统高性能力控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题依据 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外的研究现状 |
| 1.3.1 DDVC电液伺服系统国内外研究现状 |
| 1.3.2 DDVC电液伺服系统压力控制研究现状 |
| 1.3.3 DDVC电液伺服系统低速特性研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容与结构安排 |
| 第2章 DDVC电液伺服系统数学建模及仿真 |
| 2.1 DDVC电液伺服系统组成及工作原理 |
| 2.2 伺服电机数学建模与仿真 |
| 2.2.1 伺服电机的矢量控制算法 |
| 2.2.2 伺服电机的数学模型分析 |
| 2.2.3 伺服电机的仿真模型构建 |
| 2.3 泵控缸数学建模与仿真 |
| 2.3.1 泵控缸数学模型分析 |
| 2.3.2 泵控缸仿真模型构建 |
| 2.4 蓄能器和单向阀仿真模型 |
| 2.4.1 蓄能器仿真模型构建 |
| 2.4.2 单向阀仿真建模构建 |
| 2.5 DDVC电液伺服系统整体数学模型及仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 DDVC电液伺服系统低速特性研究 |
| 3.1 交流永磁同步电机的速度脉动分析 |
| 3.2 斜盘式轴向柱塞泵的输出流量脉动分析 |
| 3.3 提高DDVC电液伺服系统低速稳定性的措施 |
| 3.4 低速工况下蓄能器吸收压力脉动研究 |
| 3.4.1 蓄能器吸收压力脉动响应特性分析 |
| 3.4.2 基于ω_n和ζ的蓄能器参数优化研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于模型的反馈线性化力控制策略研究 |
| 4.1 DDVC电液伺服系统非线性研究 |
| 4.1.1 轴向柱塞泵的流量非线性分析 |
| 4.1.2 液压缸的非线性摩擦分析 |
| 4.2 反馈线性化理论概述 |
| 4.3 反馈线性化基本原理 |
| 4.4 反馈线性化控制器设计 |
| 4.4.1 系统的非线性模型状态空间描述 |
| 4.4.2 非线性模型反馈线性化设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高性能力控制策略仿真与实验研究 |
| 5.1 高性能力控制策略仿真分析 |
| 5.1.1 蓄能器消除脉动的参数选择仿真分析 |
| 5.1.2 基于模型的反馈线性化力控制策略仿真分析 |
| 5.2 DDVC电液伺服系统实验台设计 |
| 5.2.1 系统硬件组成 |
| 5.2.2 系统软件设计 |
| 5.3 实验内容 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.4.1 阶跃信号响应实验 |
| 5.4.2 正弦信号响应实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 负载模拟器研究综述 |
| 1.2.1 负载模拟设备的研制开发进展 |
| 1.2.2 负载模拟加载技术的研究进展 |
| 1.3 问题提出及本文主要研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 主要研究内容及论文结构 |
| 2 电液式负载模拟器系统建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电液式负载模拟试验系统的基本组成及工作原理 |
| 2.2.1 基本组成 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 考虑多种扰动耦合影响的力伺服加载模型 |
| 2.3.1 力伺服加载过程的基本非线性模型 |
| 2.3.2 考虑位置扰动耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.3 考虑其它非线性扰动因素耦合影响的力伺服加载改进模型 |
| 2.3.4 力伺服加载装置中的其它环节模型 |
| 2.4 多扰动耦合力加载模型的仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 负载模拟试验系统非线性扰动因素的建模与参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力加载液压缸非线性摩擦特性的建模与参数辨识 |
| 3.2.1 改进GMS摩擦辨识模型的提出 |
| 3.2.2 基于改进GMS模型的摩擦参数辨识方法设计、验证与试验 |
| 3.2.3 力加载液压缸非线性摩擦特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.3 加载传动机构非线性间隙特性的建模与参数辨识 |
| 3.3.1 拟线性间隙辨识模型的提出 |
| 3.3.2 基于拟线性间隙模型的非线性参数辨识方法设计 |
| 3.3.3 间隙特性参数辨识方法的仿真验证 |
| 3.3.4 负载模拟试验系统间隙特性的参数辨识结果分析 |
| 3.3.5 加载传动机构非线性间隙特性对力加载性能的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于速度观测器的改进自适应终端滑模加载控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于有限时间速度观测的扰动间接估计方法 |
| 4.3 改进自适应终端滑模加载控制策略设计 |
| 4.3.1 自适应终端滑模控制律设计 |
| 4.3.2 系统稳定性与有限时间收敛特性分析 |
| 4.4 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 干扰解耦问题的提出与解耦模型的推导 |
| 5.2.1 干扰解耦问题的提出及微分几何相关概念 |
| 5.2.2 标准解耦模型的推导 |
| 5.3 位置扰动与加载力的耦合特性分析及系统局部正则型推导 |
| 5.3.1 位置扰动与加载力的耦合特性分析 |
| 5.3.2 多扰动耦合力加载改进模型的局部正则型推导 |
| 5.4 基于控制输入抗饱和的几乎干扰解耦加载控制策略设计 |
| 5.4.1 几乎干扰解耦控制相关概念 |
| 5.4.2 抗饱和辅助子系统与几乎干扰解耦控制律设计 |
| 5.5 加载控制效果的仿真验证与结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 负载模拟加载试验验证与加载控制策略性能对比 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电液式负载模拟试验系统综合设计 |
| 6.2.1 液压系统的设计与选型 |
| 6.2.2 测控系统设计及上位机软件开发 |
| 6.3 加载控制效果的试验验证与加载控制策略性能对比分析 |
| 6.3.1 加载控制效果的试验验证与结果分析 |
| 6.3.2 非线性加载控制策略的性能对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）大型自装卸移动式垃圾压缩装置研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线和总体框架 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 大型自装卸移动式垃圾压缩装置设计与优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大型自装卸移动式垃圾压缩装置系统设计 |
| 2.3 拉臂式自装卸装置铰点位置优化 |
| 2.4 可移动垃圾压缩站轻量化改进设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 大型自装卸移动式垃圾压缩装置动态特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 举升翻转机构动态特性分析 |
| 3.3 自装卸装置动态特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 大型自装卸移动式垃圾压缩装置控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 液压驱动系统动力学模型 |
| 4.3 举升翻转机构及拉臂式自装卸装置运动控制方法 |
| 4.4 大型自装卸移动式垃圾压缩装置压缩力控制方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大型自装卸移动式垃圾压缩装置试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可移动垃圾压缩站轻量化优化验证 |
| 5.3 大型自装卸移动式垃圾压缩装置控制方法试验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）大型石油模块连续移位技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 现有大型石油模块移位技术现状 |
| 1.2.2 环轨式起重机技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 环轨吊回转机构技术研究 |
| 2.1 环轨吊回转机构 |
| 2.1.1 环轨吊介绍 |
| 2.1.2 回转机构组成 |
| 2.2 爬行器结构及工作机理研究 |
| 2.2.1 爬行器结构与运动特征分析 |
| 2.2.2 爬行器初始楔紧力研究 |
| 2.2.3 爬行器自锁研究 |
| 2.3 爬行器有限元分析 |
| 2.3.1 锚固座分析结果 |
| 2.3.2 楔形块分析结果 |
| 2.3.3 爬行器轨道分析结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 回转机构运动及爬行器液压系统研究 |
| 3.1 回转机构运动研究 |
| 3.1.1 整体回转分析 |
| 3.1.2 爬行器主缸运动研究 |
| 3.1.3 回转角度的建立 |
| 3.2 主缸液压系统中调速方案 |
| 3.2.1 控制方式选择 |
| 3.2.2 电液比例节流阀原理 |
| 3.2.3 调速回路选择 |
| 3.3 爬行器液压系统研究 |
| 3.3.1 液压系统总体方案 |
| 3.3.2 主油路中主要元件参数计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多爬行器控制技术研究 |
| 4.1 PID控制技术 |
| 4.1.1 PID控制概述 |
| 4.1.2 PID控制原理 |
| 4.2 控制策略的选择 |
| 4.2.1 主从控制方法 |
| 4.2.2 多爬行器协同动作控制 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 多爬行器控制模型建立以及仿真 |
| 5.1 AMESim软件介绍 |
| 5.2 1#1主缸液压系统仿真 |
| 5.2.1 1#1主缸液压系统仿真模型搭建 |
| 5.2.2 仿真模型参数设定 |
| 5.2.3 仿真结果分析 |
| 5.3 爬行器协同动作液压系统仿真 |
| 5.3.1 协同液压系统模型搭建 |
| 5.3.2 主令缸与轨道半径R_1中爬行器主缸仿真分析 |
| 5.3.3 主令缸与轨道半径R_2中爬行器主缸仿真分析 |
| 5.3.4 主令缸与轨道半径R_3中爬行器主缸仿真分析 |
| 5.3.5 主令缸与轨道半径R_4中爬行器主缸仿真分析 |
| 5.4 基于Design Exploration模块的参数优化 |
| 5.4.1 优化参数的设定 |
| 5.4.2 优化结果的分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 回转控制系统软硬件开发 |
| 6.1 控制系统构建基础 |
| 6.1.1 PROFIBUS现场总线技术 |
| 6.1.2 SIMATIC Manager软件 |
| 6.1.3 WinCC软件 |
| 6.2 回转系统硬件配置 |
| 6.3 控制软件开发 |
| 6.3.1 程序总体框架 |
| 6.3.2 自动程序设计 |
| 6.4 回转控制系统监控画面的设计 |
| 6.4.1 WinCC通信配置 |
| 6.4.2 WinCC监控界面的设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）液压系统智能有源测试理论及方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 液压系统测试技术研究现状 |
| 1.1.1 液压系统常用测试方法 |
| 1.1.2 液压系统测试技术发展现状 |
| 1.2 液压有源测试技术的研究基础 |
| 1.2.1 常用测试方法的优缺点 |
| 1.2.2 液压有源测试技术 |
| 1.3 课题来源、研究内容和研究难点 |
| 1.3.1 课题来源和意义 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 1.3.3 课题研究难点 |
| 第2章 液压有源测试理论与方法的优化 |
| 2.1 液压有源测试仪优化方案 |
| 2.1.1 泄漏测试影响分析 |
| 2.1.2 一代测试仪AEMSim仿真研究 |
| 2.1.3 一代机提高测试精度方案 |
| 2.1.4 二代机输出流量的闭环控制系统 |
| 2.1.5 一二代机对比 |
| 2.2 开式回路液压有源测试理论研究 |
| 2.2.1 开式回路液压系统泄漏理论 |
| 2.2.2 开式液压系统泄漏有源测试模型 |
| 2.3 闭式回路液压系统液压有源测试理论研究 |
| 2.3.1 闭式回路液压系统泄漏理论 |
| 2.3.2 闭式液压系统泄漏有源测试模型 |
| 2.4 液压系统检测附件库 |
| 2.4.1 附件代码 |
| 2.4.2 创建附件库 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 液压元件泄漏健康状态有源检测方法研究 |
| 3.1 液压元件的泄漏健康状态的几个定义 |
| 3.2 电液换向阀的泄漏健康状态检测 |
| 3.2.1 电液换向阀的工作位内泄漏方程 |
| 3.2.2 电液换向阀中位内泄漏方程 |
| 3.2.3 液压有源测试电液换向阀的泄漏模型 |
| 3.2.4 电液换向阀泄漏测试 |
| 3.2.5 实验验证 |
| 3.3 比例溢流阀的常见故障测试 |
| 3.3.1 比例溢流阀故障的机理 |
| 3.3.2 比例溢流阀常见故障的机理分析 |
| 3.3.3 实验系统搭建 |
| 3.3.4 实验验证 |
| 3.4 液压泵的泄漏健康状态检测 |
| 3.4.1 轴向柱塞泵的测试理论分析 |
| 3.4.2 轴向柱塞泵泄漏健康状态检测 |
| 3.4.3 检测 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 智能液压有源泄漏检测系统的研究 |
| 4.1 液压系统健康泄漏数据库 |
| 4.1.1 液压元件数据代码规则的制定 |
| 4.1.2 液压元件健康泄漏数据库建立 |
| 4.2 数据库链接 |
| 4.3 智能检测程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 智能液压有源泄漏检测系统的试验 |
| 5.1 某100 T平板车悬挂液压系统智能泄漏健康状态检测 |
| 5.1.1 某100 T平板车悬挂液压系统介绍 |
| 5.1.2 某100T平板车悬挂液压系统泄漏健康检测模型建立 |
| 5.1.3 检测前准备工作 |
| 5.1.4 悬挂液压系统泄漏健康状态检测 |
| 5.2 校直切断机智能液压有源泄漏健康状态检测 |
| 5.2.1 校直切断机介绍 |
| 5.2.2 液压校直切断机泄漏健康检测模型建立 |
| 5.2.3 检测前准备工作 |
| 5.2.4 液压校直切断机泄漏健康状态检测 |
| 5.3 锻造液压机液压控制系统智能泄漏健康状态检测 |
| 5.3.1 锻造液压机介绍 |
| 5.3.2 锻造液压机液压控制系统泄漏健康检测模型建立 |
| 5.3.3 检测前准备工作 |
| 5.3.4 液压控制系统泄漏健康状态检测 |
| 5.4 FAST液压促动器群智能有源测试试验 |
| 5.4.1 液压促动器群组的负载试验 |
| 5.4.2 液压促动器组液压缸静位沉降故障智能液压有源检测 |
| 5.4.3 液压促动器液压缸锁紧泄漏健康状态检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）多绳摩擦式提升机钢丝绳张力及载荷动态监测研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的问题与不足 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 论文的总体结构 |
| 2 钢丝绳张力及液压平衡装置动态特性研究 |
| 2.1 多绳摩擦式提升机运行及张力变化特点 |
| 2.2 多绳摩擦式提升机钢丝绳动力学模型 |
| 2.3 多绳摩擦式提升机钢丝绳张力液压自动平衡装置 |
| 2.4 基于AMEsim的张力液压平衡装置动态特性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 钢丝绳张力测量方法及动态监测系统 |
| 3.1 基于钢丝绳张力液压自动平衡装置的张力测量方法 |
| 3.2 钢丝绳张力及提升载荷动态监测系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 颗粒阻尼传感器设计及其减振滤波研究 |
| 4.1 颗粒阻尼传感器的设计 |
| 4.2 颗粒阻尼传感器的减振耗能研究 |
| 4.3 基于DEM的颗粒阻尼建模 |
| 4.4 基于DEM的黏-弹性接触模型耗能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 颗粒阻尼传感器仿真及相关参数优化 |
| 5.1 颗粒阻尼传感器弹性体结构优化 |
| 5.2 颗粒参数对减振滤波阻尼效果的仿真 |
| 5.3 颗粒阻尼传感器的标定 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 现场试验数据及问题分析 |
| 6.1 钢丝绳张力有线测量系统的硬件设计及现场平台搭建 |
| 6.2 现场采集数据对比分析 |
| 6.3 油压法、拉压转换法所测张力对比分析 |
| 6.4 钢丝绳张力信号数字滤波处理的现场应用 |
| 6.5 钢丝绳张力测量过程出现的问题及分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）煤矿主排水管路除垢机器人机构及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 仿尺蠖蠕动式管道机器人研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 其它结构管道机器人研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 仿尺蠖式管道机器人关键技术研究概况 |
| 1.5 并联机构的研究现状 |
| 1.5.1 并联机构的应用 |
| 1.5.2 并联机构应用于管道机器人的研究现状 |
| 1.5.3 并联机构理论研究 |
| 1.6 研究内容 |
| 2 管道机器人机械系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 管内机器人运动与驱动方式对比分析 |
| 2.2.1 运动方式对比 |
| 2.2.2 驱动方式对比 |
| 2.3 机器人机体尺寸分析 |
| 2.3.1 机体轴向尺寸与弯管曲率半径及管道内径的关系 |
| 2.3.2 机体轴向尺寸与弯管曲率半径及机体径向尺寸的关系 |
| 2.3.3 机体轴向尺寸与管道内径及机体径向尺寸的关系 |
| 2.4 夹持机构方案选择 |
| 2.4.1 方案对比 |
| 2.4.2 夹持机构运动学分析 |
| 2.4.3 夹持机构的力学分析 |
| 2.5 UPR+2-SPR型腰关节并联机构 |
| 2.5.1 构型描述 |
| 2.5.2 初始位型自由度分析 |
| 2.5.3 支链3的转动副1绕X轴转动自由度分析 |
| 2.5.4 支链1的运动副1绕Y轴转动自由度分析 |
| 2.5.5 支链3与支链1的转动副1同时转动的自由度分析 |
| 2.6 机器人整体构型 |
| 2.7 本章小节 |
| 3 腰关节并联机构性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 腰关节并联机构运动学分析 |
| 3.2.1 位姿描述 |
| 3.2.2 位置反解建模 |
| 3.2.3 位置正解建模 |
| 3.2.4 位置反解和正解实例验证 |
| 3.2.5 速度分析 |
| 3.3 奇异位形分析 |
| 3.3.1 速度雅可比矩阵 |
| 3.3.2 奇异性概述 |
| 3.3.3 逆运动学奇异 |
| 3.3.4 正运动学奇异 |
| 3.3.5 混合奇异 |
| 3.4 工作空间分析 |
| 3.4.1 工作空间的影响因素 |
| 3.4.2 搜索算法描述 |
| 3.4.3 机构参数对工作空间影响 |
| 3.5 运动灵活度分析 |
| 3.5.1 结构参数对运动灵活度的影响 |
| 3.6 静力承载性能分析 |
| 3.6.1 结构参数对静力承载性能的影响 |
| 3.7 本章小节 |
| 4 机体静刚度分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 坐标系建立 |
| 4.3 静刚度建模 |
| 4.3.1 力分析 |
| 4.3.2 机体变形分析 |
| 4.3.3 机体刚度建模 |
| 4.3.4 驱动支链刚度建模 |
| 4.3.5 驱动支链变形 |
| 4.4 数值算例及分析 |
| 4.5 有限元仿真及分析 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 机器人整机动力学建模 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 位姿分析 |
| 5.2.1 位姿描述 |
| 5.2.2 坐标系变换矩阵 |
| 5.2.3 机器人位姿建模 |
| 5.3 腰关节并联机构的动力学建模 |
| 5.3.1 基于旋量的多刚体系统运动学理论基础 |
| 5.3.2 速度分析 |
| 5.3.3 加速度分析 |
| 5.3.4 腰关节并联机构动力学模型 |
| 5.3.5 腰关节动力学数值验证 |
| 5.4 夹持机构动力学建模 |
| 5.5 机器人整体动力学建模 |
| 5.6 机器人整体运动学和动力学仿真 |
| 5.6.1 整机虚拟样机的建立 |
| 5.6.2 整机运动学仿真及结果分析 |
| 5.6.3 整机动力学仿真及结果分析 |
| 5.7 本章小节 |
| 6 样机系统的搭建与试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验样机 |
| 6.2.1 样机的构成 |
| 6.2.2 液压系统工作原理 |
| 6.2.3 液压元件介绍 |
| 6.2.4 控制系统简介 |
| 6.2.5 运动控制器 |
| 6.2.6 控制软件 |
| 6.2.7 极限位姿测试 |
| 6.3 机器人性能试验 |
| 6.3.1 运动学试验 |
| 6.3.2 动力学试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于小波分析的复合材料压机泄漏诊断系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复合材料液压机 |
| 1.2.2 液压系统故障诊断技术 |
| 1.3 课题研究的意义、内容及创新点 |
| 1.3.1 课题来源与研究意义 |
| 1.3.2 课题研究的主要内容 |
| 1.3.3 课题的特色与创新之处 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 复合材料压机电液系统特性分析 |
| 2.1 大吨位复合材料压机的工作机理 |
| 2.1.1 压机基本工作原理 |
| 2.1.2 模压成型的工艺流程 |
| 2.2 压机电液控制系统分析 |
| 2.2.1 压机电气控制系统 |
| 2.2.2 压机液压系统原理 |
| 2.3 压机液压系统故障机理分析 |
| 2.3.1 压机液压系统故障诊断分析 |
| 2.3.2 复合材料液压机液压缸的泄漏 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 复合材料压机泄漏的数值建模及其特性 |
| 3.1 阀控液压缸泄漏模型建模 |
| 3.1.1 泄漏故障数学模型 |
| 3.1.2 压机阀控调平缸的泄漏数学模型 |
| 3.1.3 压机调平缸系统的频率响应特性分析 |
| 3.2 液压缸泄漏系统仿真建模与分析 |
| 3.2.1 关键液压元件的AMESim建模 |
| 3.2.2 压机调平缸泄漏仿真模型的建立与分析 |
| 3.3 液压缸泄漏系统特性分析 |
| 3.3.1 液压缸泄漏影响因素分析 |
| 3.3.2 泄漏对液压缸动态性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于小波分析的液压缸泄漏特征研究 |
| 4.1 压机液压缸泄漏特征的小波分析 |
| 4.1.1 液压机的压力信号组成分析 |
| 4.1.2 基于小波变换的奇异信号分析 |
| 4.2 基于压力信号分解的泄漏特征诊断 |
| 4.2.1 基于小波能量特征的液压缸泄漏敏感分析 |
| 4.2.2 基于小波系数特征的液压缸泄漏敏感分析 |
| 4.3 压机液压缸泄漏诊断的小波参数优化 |
| 4.3.1 小波基特征分析及其对信号分析的影响 |
| 4.3.2 小波去噪阈值特征分析及其对信号的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 液压缸泄漏特性的实验验证 |
| 5.1 泄漏特性检测的实验方案设计 |
| 5.2 液压缸数据实时采集系统设计 |
| 5.3 基于小波变换的泄漏故障分析性能验证 |
| 5.3.1 基于液压缸压力信号的小波分析性能验证 |
| 5.3.2 液压缸泄漏程度识别的小波分析性能验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）四足机器人静动步态行走控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 四足机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 足式机器人控制策略 |
| 1.3.1 足式机器人驱动控制 |
| 1.3.2 足式机器人主动柔顺性控制 |
| 1.3.3 足式机器人静动态平衡控制 |
| 1.3.4 足式机器人的优化学习决策控制 |
| 1.4 本文的主要内容和章节安排 |
| 第2章 足式机器人驱动控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 位置控制模式 |
| 2.2.1 机器人运动学 |
| 2.2.2 位置控制方法——一种自适应鲁棒控制器设计新方法 |
| 2.3 力控制模式 |
| 2.3.1 机器人动力学 |
| 2.3.2 基于动力学模型的机器人力控制方法 |
| 2.3.3 基于虚拟模型的机器人力控制方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 足式机器人主动柔顺性控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力/位混合控制模式 |
| 3.2.1 阻抗控制 |
| 3.2.2 基于分数阶的新型阻抗控制模型 |
| 3.2.3 基于虚拟分解控制的稳定阻抗控制方法 |
| 3.3 机器人驱动控制模式的选择与切换 |
| 3.3.1 机器人驱动控制模式的选择 |
| 3.3.2 机器人驱动控制模式的切换 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 四足机器人静动态平衡控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 四足机器人静态平衡控制 |
| 4.2.1 静步态选择 |
| 4.2.2 静步态规划 |
| 4.2.3 位姿调整策略 |
| 4.2.4 静步态仿真实验与结果分析 |
| 4.3 四足机器人动态平衡控制 |
| 4.3.1 基于虚拟模型的四足机器人动态平衡控制方法 |
| 4.3.2 动步态行走的抗干扰控制方法 |
| 4.3.3 动步态规划 |
| 4.3.4 动步态仿真实验与结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 机器人优化学习决策控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于遗传算法的步态参数优化方法 |
| 5.2.1 遗传算法描述 |
| 5.2.2 遗传算法流程 |
| 5.2.3 仿真结果分析 |
| 5.3 基于粒子群优化算法的位姿调整优化方法 |
| 5.3.1 粒子群优化算法描述 |
| 5.3.2 粒子群优化算法流程 |
| 5.3.3 仿真结果分析 |
| 5.4 基于监督学习的动步态平衡控制策略 |
| 5.4.1 速度调整策略 |
| 5.4.2 地形适应策略 |
| 5.4.3 抗干扰调整策略 |
| 5.5 基于凸优化和A*算法结合的路径规划方法 |
| 5.5.1 凸优化数学基础 |
| 5.5.2 基于半定规划的迭代区域膨胀方法 |
| 5.5.3 IRI-SDP算法结合A*算法的路径规划方法 |
| 5.5.4 路径规划算法收敛性 |
| 5.5.5 路径规划仿真验证 |
| 5.6 基于C4.5决策树算法的步态自主选择方法 |
| 5.6.1 决策树算法介绍 |
| 5.6.2 基于C4.5决策树算法的步态自主选择方法 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 实验验证与结果分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 液压四足机器人实验样机 |
| 6.2.1 液压四足机器人机械结构设计 |
| 6.2.2 液压四足机器人驱动系统设计 |
| 6.2.3 液压四足机器人控制系统设计 |
| 6.3 机器人单缸驱动控制实验与结果分析 |
| 6.3.1 单缸位置控制实验与结果分析 |
| 6.3.2 单缸力控制实验与结果分析 |
| 6.3.3 单缸阻抗控制实验与结果分析 |
| 6.4 机器人单腿驱动控制实验与结果分析 |
| 6.4.1 单腿位置控制实验与结果分析 |
| 6.4.2 单腿虚拟模型控制实验与结果分析 |
| 6.5 四足机器人静步态行走实验与结果分析 |
| 6.5.1 四足机器人静步态行走实验验证 |
| 6.5.2 四足机器人静步态行走实验结果分析 |
| 6.6 四足机器人动步态行走实验与结果分析 |
| 6.6.1 四足机器人动步态行走实验验证 |
| 6.6.2 四足机器人动步态行走实验结果分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
四、液压缸爬行机理及控制技术（论文参考文献）
- [1]钻式采煤机偏斜机理及自动换钻控制研究[D]. 姬会福. 中国矿业大学, 2021(02)
- [2]直驱式容积控制电液伺服系统高性能力控制策略研究[D]. 陈文斌. 燕山大学, 2021
- [3]电液式负载模拟器耦合特性及非线性加载控制策略研究[D]. 康硕. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]大型自装卸移动式垃圾压缩装置研究[D]. 程磊. 中国矿业大学, 2020(03)
- [5]大型石油模块连续移位技术研究[D]. 李银龙. 天津大学, 2019(01)
- [6]液压系统智能有源测试理论及方法研究[D]. 杨成刚. 燕山大学, 2019
- [7]多绳摩擦式提升机钢丝绳张力及载荷动态监测研究[D]. 雷高阳. 中国矿业大学, 2019(01)
- [8]煤矿主排水管路除垢机器人机构及性能研究[D]. 张子威. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [9]基于小波分析的复合材料压机泄漏诊断系统研究[D]. 罗国旭. 福州大学, 2018(03)
- [10]四足机器人静动步态行走控制策略研究[D]. 陈光荣. 北京理工大学, 2018(06)