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凿岩台车机械臂液压控制系统的设计
| 论文题名： | 凿岩台车机械臂液压控制系统的设计 |
| 关键词： | 隧道施工;凿岩台车;机械臂;液压控制系统;架构设计 |
| 摘要： | 在岩石隧道施工过程中，一直采用人工手持钎、锤或冲击钻来开凿炮眼，再实施爆破，此施工方式难以达到开凿炮眼的施工标准，并且在施工断面还需搭建作业平台，其施工过程繁琐，在施工时几乎凭工人的经验来完成，恶劣的施工环境也给工人的身体造成了较大伤害。凿岩台车作为一种新型的隧道工程施工设备，它具有多个自由度的机械臂，通过控制机械臂各关节的运动以完成对炮眼的定位，从而取代了人工开凿炮眼，这样极大改善了施工环境，同时降低了劳动强度和施工成本，满足我国现代化隧道施工建设的需要。 本课题中应用了液压传动、自动控制、电气测量、计算机应用等技术，通过了解隧道开凿和国内外凿岩设备的施工技术及其原理。分析凿岩台车机械臂的结构模型并在其各运动关节安装相关传感器;同时分析液压系统的组成以及原理，并对泵站进行变频调速控制。采用单关节单控制器的控制方式，MC9SXS128作为主控芯片，完成各控制器的硬件和软件设计，以实现凿岩台车机械臂稳定高效运行的目的。 课题采用行程速度双闭环控制方式，对液压系统建立相应的数学模型，运用MATLAB/SIMULINK软件完成系统的仿真分析。仿真结果表明在外环行程控制采用PD控制，内环速度控制采用PI控制，系统启停时速度变化较为平稳，有效地消除了液压冲击，同时提高了机械臂运动的控制精度。最终达到凿岩台车机械臂稳定高效的运行，解决了工程实际问题，对全自动凿岩台车的研究具有一定的应用价值和推广前景。 |
| 作者： | 高雅 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 陈忠孝;刘剑更 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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