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点击次数:1397  更新时间:2015-09-10   【打印此页】  【关闭

       花都登高车出租公司,花都登高车出租,花都登高车,根据登高车臂架系统的状态空间表达式得到系统的Simulink模型,设计反馈环节,分别利用极点配置法和线性二次型最优控制,得到反馈增益向量,实现对臂头输出响应的主动控制。根据3.6的实际算例,选取臂头角位移和线速度作为系统输出,得到臂架系统的状态空间表达形式。对未加反馈控制的开环系统进行能控性和能观性检验。系统可控;系统可观。在前文中己经描述了登高车伸缩臂架的柔性特点,其力学特性与目前广泛研究的压电悬臂梁和柔性机械臂类似。因此,针对压电悬臂梁和柔性机械臂的振动抑制方法可以应用于登高车臂架振动的主动抑制。对于反馈环节的设计方法,除了采用传统的极点配置法以外,也应用最优控制理论于柔性梁系统的振动抑制中,如采用线性二次型最优控制理论。而针对第四章出现的由于忽略三阶及以上振型造成的臂头位置相对于目标位置出现偏离现象,需要在反馈系统设计中考虑如何消除臂头定位偏差。虽然这个偏差是在数值仿真出现的,但考虑到实际中由于重力作用,臂架在静止时便会存在一定的挠度,因此如何消减该偏差使保证臂头按预定轨迹运动具有实际意义。分别采用状态反馈极点配置和最优控制理论中的线性二次型,考虑到系统的输入为臂架仰角,设计反馈控制。应用状态反馈极点配置实现振动抑制。状态反馈极点配置确定反馈向量 线性系统是状态能控时,可以针对系统极点利用状态反馈进行任意配置。一将极点配置到S左半平面内所期望的位置)可以得到满意的控制特性。状态反馈的系统方程。利用Matlab中的函数命令可以快速求出期望的状态反馈向量。在已知系统状态矩阵A和B后,需要确定行向量P,该行向量的各分量为所期望配置的各极点。即由函数命令求出状态反馈向量K,使得的特征值为向量。己知臂架系统的状态方程,四个极点都位于S平面左侧,说明系统本身是稳定的。期望通过极点配置法求得状态反馈向量K,使得臂头的振动能够快速得到消减,即是使系统特性满足大阻尼的系统特性,将一阶和二阶振型对应的阻尼比调大,得到新的系统状态方程,利用Matlab求得其极点,即原系统极点期望达到的位置。根据臂架系统状态方程,将各矩阵中的元素输入Simulink状态空间模块中。输入信号与4.2节中设置相同,通过设计输入仰角加速度,通过两次积分得到仰角的输入信号传递给状态空间模块。在己有的臂头角位移和线速度输出基础上,调整矩阵C和D,增加四个状态量输出,用以实现状态反馈控制。


    花都登高车出租公司,花都登高车出租,花都登高车,设计完成的极点配置反馈控制系统,包括原系统和增加反馈控制的系统。将计算好的状态反馈向量K代入系统中,设置仿真时间100s,得到臂头位置输出的角位移和线速度如图5.2、图5.3所示,并对输出线速度求导,得到臂头线加速度响应,在第一上升阶段、第二上升阶段和下降阶段之后,经过极点配置后的闭环系统的臂头振动得到了有效控制。在第一上升阶段结束后,第一振动波峰的减振效果并不明显,这应该是由于第一上升阶段的加速度变化较平稳;在第一个波谷位置的幅值为39.20,直明显的减振效果;在第二振动周期后半段便基本达到平衡位置,即振动在两个振动周期内被抑制。由于第二上升阶段的加速度变化较快,臂头的振动更加明显,从而使减振效果更加明显;开环系统的最大振幅为45.850,极点配置后的闭环系统的最大振幅为45.50,并在两个振动周期后趋于稳定。下降阶段的加速度特性与第一上升阶段相同,也有明显的减振效果。增加反馈控制之后,臂头的角位移振动得到了有效抑制,各阶段基本能在两个振动周期后达到平衡位置。但臂头角位移输入的臂架仰角仍有偏差,可见极点配置法并不能解决信号跟踪的差值问题。经过极点配置后的闭环系统,可以使臂头线速度与线加速度的振动也得到抑制。经第一上升阶段的加速过程后,臂头线速度在两个振动周期内达到平衡位置,最大振幅为1.831 m/s,小于开环系统的1.914m/s,并且臂头加速度振幅为-0.484m/sZ,小于开环系统的一0.142m/s2,也在两个振动周期之后达到0;经第一上升阶段的减速过程后,臂头的线速度最大振幅为一0.159m/s,线加速度的最大振幅为0.483m/s2,均显著小于开环系统,并在两个振动周期后臂头位置维持静止状态。第二上升阶段中的臂头的最大线速度为1.681 m/s,小于开环系统在该阶段的最大速度2.042m/s;在第二上升阶段结束后,最大线速度一0.451 m/s,小于开环系统在该阶段的最大速度一1.163m/s;经过第二上升阶段的减速后,臂头的线加速度最大幅值为1.382m/s2,小于开环系统在该阶段的最大加速度4.605m/s2,并在两个振动周期后臂头位置达到静止状态。反馈信号u.f.由状态反馈向量K与状态变量X相乘得到,与输入信号。叠加实现对振动的抑制。在本文的臂架模型中,根据反馈信号u.r通过直接控制臂架仰角的变化,实现对臂头的振动抑制,而在实际中需要由变幅油缸的伸缩、液压系统的流量实现对仰角变化的控制。


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