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基于AMEsim的液压挖掘机运动及控制仿真

来源:金属矿山  作者: 王涛 陶薇

     液压挖掘机是结构最复杂、用途最广的工程机械之一,它在工业与民用建筑、水利电力工程、矿山采掘以及军事工程等施工中起着极为重要的作用。随着工程机械机器人化的研究发展,液压挖掘机的自动化也逐渐成为各国的研究重点,尤其是局部自动化,在这方面的研究中,多数工作集中在对挖掘机的工作装置进行控制。目前国内外对于挖掘机工作装置控制的研究中,通常把其工作装置作为多自由度的机器手来处理,控制工作装置的末端(即铲斗尖)以跟踪规划好的期望轨迹,期望轨迹就被称为铲斗轨迹控制中的目标值;如:自动挖掘,自动装载等[1]。因此本文着重点就是对定点挖掘过程中的挖掘机机电液一体化系统进行运动仿真并通过采用PID控制器以更好地跟踪期望轨迹实现自动挖掘。

 

       挖掘机液压系统是由多个液压元件组成的复杂非线性系统,各液压元件间依靠液压介质进行能量的传递,同时依靠控制系统传递的控制信号实现压力、流量的控制。对挖掘机这样的复杂系统进行定性和定量的仿真,依靠传统的仅用微分和差分方程的方法是不能很好地模拟系统实际的各种工作性能,目前有的采用Matlab对挖掘机液压系统进行仿真[2]。有的采用Adams软件对其机构进行动力学仿真[3]。但是要对挖掘机这种复杂机电液一体化系统进行综合仿真(液压系统和各种控制系统及动力学联合仿真),仅采用Matlab或Adams软件是很难实现的,必须利用多个软件之间的接口进行联合仿真。而本文所采用的法国AMESim仿真软件正好适合对挖掘机进行机电液一体化系统的综合仿真。

 

1 挖掘机机电液系统的建模

 

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标签:责任编辑:admin  时间:2020-10-17  点击:

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