Математическое моделирование динамических характеристик погрузчиков-манипуляторов

• Автор: Крайнюков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 99 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ГЛАВА I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДВИЖЕНИЯ ГРЕЙФЕРНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ.

1.1 Классификация сил, действующих на систему погрузчика.

1.2 Экспериментальная установка

1.3 Анализ демпфирующей способности элементов погрузчика.

2. ГЛАВА И. ФОРМУЛИРОВКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДВИЖЕНИЯ СТРЕЛЫ ГРЕЙФЕРНОГО ПОГРУЗЧИКА.

2.1 Динамическая модель стрелы погрузчика с двумя степенями свободы

2.2 Динамическая модель стрелы погрузчика с одной степенью свободы

2.3 Упрощенные варианты моделей

3. ГЛАВА 1П. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРЕЙФЕРНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЖЕСТКОСТИ.
3.1 Определение интегральных характеристик движения полезной эффективности.
3.2 Анализ малых колебаний погрузчика
3.3 Вынужденные колебания оси подвеса грейфера погрузчика.
3.4 Оценка влияния вынужденных колебаний на пуск механизма подъема стрелы погрузчика
3.5 Оптимальное управление динамическими характеристиками гидравлического погрузчика.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Апробация работы. Отдельные разделы диссертации докладывались и получили поддержку на научных конференциях различного уровня, в частности, на Пятом Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике ( мая - 3 июня, г. Алма-Ата), на ежегодных научных и научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников СГАУ, СГУ и СГТУ, на Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Прогрессивные технологические процессы в машиностроении» (- мая, г. Тольятти). В завершенном виде диссертация была доложена на совместном заседании (научном семинаре) кафедры ПВС и ИФС СГТУ в мае года. Место материалов диссертации среди аналогичных исследований. Вопросам математического моделирования поведением погрузчиков-манипуляторов, их отдельных системных элементов посвящена обширная литература. Отметим работы латвийской школы О. САУ) робота-манипулятора. Строится векторно-матричная система сравнения для оценки возникающих переходных процессов в виде сечения множества достижимости процессов, начинающихся из заданной области начальных условий. Возникающие в процессе функционирования системы структурные конфигурации рассматриваются, как возможные состояния марковского процесса. Авторами [2, 3] предложена динамическая модель гидропривода поворота клещевого захвата манипулятора с учетом его кинематических характеристик, а также представлена принципиальная схема гидропривода подъема стрелы и математическая модель динамических процессов в механизмах манипулятора. Оригинальный алгоритм оптимального управления движением космического манипулятора предложен в [7]. При численном решении рассматриваемой задачи классические базисные функции Фурье заменены дискретными ортогональными волновыми пакетами (вейвлетами). Анализ воздействия внешних нагрузок на роботы-манипуляторы и двуногих шагающих механизмов с приводами «пружина-демпфер» проведен в докладе на Международном Конгрессе по теоретической и прикладной механике авторами работы [5]. Можно отметить также и работу' [], авторы которой составили и решили систему уравнений подъема стрелы и расхода рабочей жидкости, которые используются в качестве математической модели для анализа влияния различных факторов на значения давления в двух гидроцилиндрах манипулятора. Кинематика скоростей манипуляционной системы гибридного типа изучалась, в частности, в [0]. Здесь анализ скоростей проведен методом решения обратной кинематической задачи (без традиционного в таких случаях обращения матрицы Якоби). Приведены численные примеры и графики, иллюстрирующие результаты математического моделирования поведения манипуляционной системы. Актуальные задачи синтеза кинематики манипуляторов рассматривались, в частности, в [8] и [6]. Он позволяет использовать такие критерии, как число звеньев, препятствии, конфигураций манипулятора. Обсуждается примеры, иллюстрирующие работоспособность предложенного метода математического моделирования. Алгоритм, предложенный в [0], оптимизирует параметры манипулятора в рабочем пространстве, т. Алгоритм апробировался на двух планарных манипуляторах параллельной структуры с тремя степенями свободы. Один манипулятор имел призматические звенья, а другой - вращающиеся шарниры. Серьезное теоретическое и прикладное значение представляет публикация Ю. Ф. Голубева и А. Е. Дитковского [], в которой рассмотрена задача об управлении движением манипулятора, моделируемого упругой балкой и твердого тела. Требуется перевести манипулятор из начального углового положения в заданное без режима возбуждения колебаний (учитывая упругие продольные и изгибные колебания). Авторами [] выведены уравнения движения манипулятора под действием управляющего момента и уравнения движения балки с телом, расположенным на одном из его концов и способным совершать управляемые вращения вокруг продольной оси балки. Управление представляется рядом по степеням малого параметра, обратно пропорционального модулю Юнга. Выписаны рекуррентные формулы для всех членов разложения.