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新型汽车电泳涂装输送混联机构分级滑模控制研究
| 论文题名： | 新型汽车电泳涂装输送混联机构分级滑模控制研究 |
| 关键词： | 汽车工业;电泳涂装输送系统;混联机构;分级滑模控制;动力学模型 |
| 摘要： | 现有汽车电泳涂装输送系统如RoDip输送机和多功能穿梭机等都是悬臂梁串联结构，承受重载荷、大载荷的能力较差，柔性化水平不高。本课题组在国家自然科学基金项目(51375210)资助下，从汽车电泳涂装输送设备的基础机构构型创新及其相关控制理论着手，研究探索一种或一类结构简单、承载能力强、车型适用性广、柔性化水平高的新型电泳涂装输送设备。 本课题组基于混联机构设计了一种新型汽车电泳涂装输送机构。由于混联机构自身的强耦合性、系统受外界干扰、以及惯性力和重力的影响，机构运动存在着鲁棒性和平稳性问题，对汽车电泳涂装质量及系统安全性存在着一定影响。为此，本文提出一种基于复杂动力学模型、具有两级滑模面的分级滑模控制方法，以在保证系统鲁棒性的同时，有效抑制系统的超调，提高机构运行的平稳性。 本文首先介绍了汽车电泳涂装输送设备、混联机构的发展和研究概况;针对新型汽车电泳涂装输送混联机构，进行了输送机构的运动学分析，得到机构位置的逆解方程、雅克比矩阵、运动学正解方程;其次采用拉格朗日法建立了输送机构完整动力学模型，并根据输送机构控制要求，将完整动力学模型分解为平移升降系统和翻转系统两个子系统模型;为抑制系统超调，提高系统的平稳性，提出了一种分级滑模控制方法，并基于MATLAB进行仿真，结果表明在分级滑模控制器作用下，系统具有良好的鲁棒性和平稳性;然后，采用“工控机+运动控制器UMAC”的分布式控制结构，初步构建了新型汽车电泳涂装输送混联机构控制系统;最后基于ADAMS建立了新型汽车电泳涂装输送混联机构的虚拟样机，完成了对新型输送混联机构的动力学仿真试验，进一步验证了本文所设计的分级滑模控制方案的可行性。 |
| 作者： | 蔡静 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 高国琴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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