液压挖掘机振动掘削自适应控制研究

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1、万方数据中图分类号UDCTU621621硕士学位论文学校代码!Q§兰三密级垒五液压挖掘机振动掘削自适应控制研究TheStudyofAdaptiveControlofVibratoryExcavationinHydraulicExcavator作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：胡鹏机械工程机电液一体化机电工程学院龚进研究员论文答辩日期趁鲍查：』7答辩委员会主席中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明IYIIIIl2IIl6IIIl8IIIl8111II1IIl2III本人郑重声明，所呈

2、交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：丝竖年』月工目学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和

3、电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：盟导师签日期：迎华年j月1日万方数据液压挖掘机振动掘削自适应控制研究摘要：论文以实现液压挖掘机振动减阻及自适应控制为目标。对液压挖掘机振动掘削振动减阻过程及参数自适应控制展开研究。结合土体动力本构模型及挖掘过程铲斗受力分析，建立铲斗挖掘阻力数学模型，在此基础上对振动掘削减阻机理进行研究。建立液压挖掘机振动掘削振动掘削系统仿真模型

4、，分析系统动态特性，对不同波形信号激励下的加载振动掘削过程进行分析研究，分析正弦信号激励作业对三角信号激励作业的优越性。针对振动掘削铲斗能耗难以测量的难题，提出以铲斗油缸压力曲线包络面积衡量振动掘削铲斗减阻节能效果的方法，确定评价振动掘削效果的三要素，建立基于三种不同土壤的振动掘削参数数据库，并通过拟合得到各数据库数学模型。提出基于数据库的振动掘削参数自适应迭代控制算法，并对该控制方法的有效性与可行性进行分析研究。建立液压挖掘机振动掘削试验平台，针对不同土壤进行大量试验研究。验证振动掘削对减小掘削阻力、提高作业效

5、率、降低挖掘能耗的效果；探索土壤固有频率及振动参数对振动掘削效果的影响，重点分析频率、振幅、土壤固有频率对掘削阻力、有效掘削时间和掘削能耗的影响。关键词：液压挖掘机，振动掘削，参数数据库，掘削能耗，自适应控制，分类号：TU621；THl37II万方数据TheStudyofAdaptiveControlofVibratoryExcavationinHydraulicExcavatorABSTRACT：Thevibrationalexcavatereductionandadaptivecontrollingofhyd

6、raulicexcavatoralebeentakenasresearchingtargetsinthispaper．Theresearchesofdragreductionprocessandparametricadaptivecontrolofvibratoryexcavationalebeencarriesoutinthispaper．Combinethedynamicconstitutivemodelofsoilwiththestressanalysisofbucketduringexcavatingpr

7、ocess，themathematicalmodelofbucketexcavatingresistanceiSestablished，thenonthisbasis，dragreductionmechanismofvibratoryexcavationiSbeenresearched．ThesimulationmodelofvibratoryexcavationsystemofhydraulicexcavatoriSbeenestablished．thenthesystemdynamicsarebeenanal

8、yzed，thentheloadingvibratoryexcavationprocesswhichiSexcitedbydifferentwaveformsignalarebeenanalyzedandstudied，thenthesuperiorityofworkexcitedbySinusoidalsignalcomparedwithworkexcitedbyTri