基于人工免疫算法的自动搬运小车多缸同步控制系统研究

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2、、职称）王洪福到巧授申请学位级别工学硕±专业名務机械制造及其自动化论文提交日期Ｚｏ／《年月＇又日论文答辩曰期＾＞０／６年＾月义ｒ曰学位授予曰期年月日论文评＾表，走延＾ｉ巧人知答銳委员会主庶以４ｇ２０１６年５月２５日原创性声明本人鄭重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进巧硏究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式碌明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：滴碱抑■日期：

3、＞嫁切如３关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件；②学校可臥采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可化许学位论文被查拥或借飼；④学校可乂学术交流为目的，复制贈送和交换学位论文；⑤学校可《公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：周是賴＾日期：＞０／《聲＿］：爲乂日导师签名：ｉ采細日期：２＾＇绛！ＡｎＱ中北大学学位论文基于人工免疫算法的自动搬运小车多缸同步控制系统研究摘要随着工业生产自动化水平的不断提

4、高，自动搬运小车越来越普遍地被应用于工业生产现场，实现工件的举升和搬卸。传统的举升动作多采用液压同步举升系统来完成，由于液压系统的非线性、负载干扰以及强耦合等特性，自动搬运小车的液压举升系统必将产生多个液压缸不同步的问题。近年来，电液控制技术的飞速发展以及在电液同步驱动系统中的成功应用为解决自动搬运小车的同步驱动问题在技术上奠定了扎实的基础。本文在传统液压同步举升系统的基础上采用电液比例控制技术实现对控制系统的闭环控制，提高举升系统的同步精度。本文首先介绍了自动搬运小车的结构及工作原理，然后建立了其电液比例同步驱动系统的数学模型。针对小车电液比例同步驱动系统的非线性特性，建立了其非线性状态方

5、程，采用反馈线性化方法实现对系统的输入输出线性化处理。针对小车电液比例同步驱动系统受到负载干扰影响以及反馈线性化无法实现干扰解耦的问题，设计了干扰观测器实现对干扰的抑制。为了提高系统的输出位移跟踪精度，利用反馈线性化原理设计了反馈跟踪控制器并采用极点配置方法保证了反馈跟踪控制器的稳定性。本文采用相邻交叉耦合同步控制策略对系统各通道的性能差异进行补偿，减小同步误差。考虑系统工作的时变性特点，采用PID控制设计同步控制器并引入能够在线调整PID参数的人工免疫算法实现对参数的优化。为了验证所采用的同步控制算法的有效性，建立了控制系统的Simulink模型并进行了仿真。仿真表明，设计的干扰观测器能够

6、有效抑制负载干扰以及保证系统的稳定性，采用的人工免疫算法能够明显提高系统的同步精度。关键词：自动搬运小车，同步控制，人工免疫算法，反馈线性化，干扰观测器中北大学学位论文ResearchonsynchronouscontrolsystemofmulticylindersofRGVbasedonartificialimmunealgorithmAbstractWiththecontinuousimprovementofthelevelofindustrialautomationproduction，automatichandlingcarhasbeenmoreandmorewidelyusedi

7、nindustrialproductionandrealizedtheliftingandunloadingofworkpiece.Theliftingmovementoftraditionalhasbeenrealizedbyhydraulicsynchronousliftingsystem.Duetothenonlinearhydraulicsystem,loaddisturbanceandstrongc