苗昊卿:植保机械双钟摆喷杆悬架系统的建模与控制论文

苗昊卿:植保机械双钟摆喷杆悬架系统的建模与控制论文

本文主要研究内容

作者苗昊卿(2019)在《植保机械双钟摆喷杆悬架系统的建模与控制》一文中研究指出:随着农业科学技术的迅猛发展,植保机械更加大型化、智能化。然而植保机械喷杆长度的增加,在实际工作中遇到不平坦的路面或干扰时会造成喷杆两侧末端位置发生巨大变化,从而造成农药的过喷、漏喷等现象,不仅对土壤和我们赖以生存的环境造成污染,而且还会对人类的健康带来威胁。因此,控制喷杆的位置稳定是至关重要的。针对大型的喷杆式植保机械的喷杆位置控制无法较好地跟踪设定的高度,特别是在路面的不平坦和颠簸的情况下,本文针对双钟摆喷杆悬架系统进行了建模、位置跟踪控制和位置跟踪鲁棒控制研究,具体内容如下:首先,本文分析了双钟摆喷杆悬架系统的结构和工作原理,并采用第二类Lagrange动力学方程对植保机械的双钟摆喷杆悬架系统进行建模,得到了系统的非线性数学模型,然后在系统的工作点处,在假设角度足够小的情况下,对系统进行线性化,得到了系统的状态空间形式以及系统的精确模型,以满足控制器的设计需求。然后,在得到系统的机理模型后,建立了系统的增广状态空间模型,给出了二次型性能指标,并采用最优控制策略设计跟踪控制器,使喷杆的角度快速调节至期望输出角度并使系统的输出跟踪误差收敛于零,通过仿真实验证明所设计的控制器具有较好的可行性和有效性。考虑到系统建模时进行了线性化过程以及在实际工况下遇到干扰因素使系统模型存在一定的误差,因此,为了使基于模型的控制器设计满足喷杆的实际控制的准确性,在原有模型的基础上引入了参数的不确定性,并采用位置跟踪鲁棒控制策略设计了控制器,使喷杆和水平方向夹角和路面倾角或冠层保持平行,并对系统进行了Lyapunov闭环系统的稳定性和跟踪性的证明。选取了多个不确定性参数对系统进行仿真,同时引入了摆杆偏移角度和速度对系统的影响情况测试,仿真结果表明所设计的控制器可以调节喷杆与地面保持平行以及较好地跟踪路面起伏的性能,实现良好的仿形控制。

Abstract

sui zhao nong ye ke xue ji shu de xun meng fa zhan ,zhi bao ji xie geng jia da xing hua 、zhi neng hua 。ran er zhi bao ji xie pen gan chang du de zeng jia ,zai shi ji gong zuo zhong yu dao bu ping tan de lu mian huo gan rao shi hui zao cheng pen gan liang ce mo duan wei zhi fa sheng ju da bian hua ,cong er zao cheng nong yao de guo pen 、lou pen deng xian xiang ,bu jin dui tu rang he wo men lai yi sheng cun de huan jing zao cheng wu ran ,er ju hai hui dui ren lei de jian kang dai lai wei xie 。yin ci ,kong zhi pen gan de wei zhi wen ding shi zhi guan chong yao de 。zhen dui da xing de pen gan shi zhi bao ji xie de pen gan wei zhi kong zhi mo fa jiao hao de gen zong she ding de gao du ,te bie shi zai lu mian de bu ping tan he dian bo de qing kuang xia ,ben wen zhen dui shuang zhong bai pen gan xuan jia ji tong jin hang le jian mo 、wei zhi gen zong kong zhi he wei zhi gen zong lu bang kong zhi yan jiu ,ju ti nei rong ru xia :shou xian ,ben wen fen xi le shuang zhong bai pen gan xuan jia ji tong de jie gou he gong zuo yuan li ,bing cai yong di er lei Lagrangedong li xue fang cheng dui zhi bao ji xie de shuang zhong bai pen gan xuan jia ji tong jin hang jian mo ,de dao le ji tong de fei xian xing shu xue mo xing ,ran hou zai ji tong de gong zuo dian chu ,zai jia she jiao du zu gou xiao de qing kuang xia ,dui ji tong jin hang xian xing hua ,de dao le ji tong de zhuang tai kong jian xing shi yi ji ji tong de jing que mo xing ,yi man zu kong zhi qi de she ji xu qiu 。ran hou ,zai de dao ji tong de ji li mo xing hou ,jian li le ji tong de zeng an zhuang tai kong jian mo xing ,gei chu le er ci xing xing neng zhi biao ,bing cai yong zui you kong zhi ce lve she ji gen zong kong zhi qi ,shi pen gan de jiao du kuai su diao jie zhi ji wang shu chu jiao du bing shi ji tong de shu chu gen zong wu cha shou lian yu ling ,tong guo fang zhen shi yan zheng ming suo she ji de kong zhi qi ju you jiao hao de ke hang xing he you xiao xing 。kao lv dao ji tong jian mo shi jin hang le xian xing hua guo cheng yi ji zai shi ji gong kuang xia yu dao gan rao yin su shi ji tong mo xing cun zai yi ding de wu cha ,yin ci ,wei le shi ji yu mo xing de kong zhi qi she ji man zu pen gan de shi ji kong zhi de zhun que xing ,zai yuan you mo xing de ji chu shang yin ru le can shu de bu que ding xing ,bing cai yong wei zhi gen zong lu bang kong zhi ce lve she ji le kong zhi qi ,shi pen gan he shui ping fang xiang ga jiao he lu mian qing jiao huo guan ceng bao chi ping hang ,bing dui ji tong jin hang le Lyapunovbi huan ji tong de wen ding xing he gen zong xing de zheng ming 。shua qu le duo ge bu que ding xing can shu dui ji tong jin hang fang zhen ,tong shi yin ru le bai gan pian yi jiao du he su du dui ji tong de ying xiang qing kuang ce shi ,fang zhen jie guo biao ming suo she ji de kong zhi qi ke yi diao jie pen gan yu de mian bao chi ping hang yi ji jiao hao de gen zong lu mian qi fu de xing neng ,shi xian liang hao de fang xing kong zhi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自沈阳工业大学的苗昊卿,发表于刊物沈阳工业大学2019-07-11论文,是一篇关于喷杆悬架系统论文,双钟摆论文,第二类动力学方程论文,最优控制论文,鲁棒控制论文,沈阳工业大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自沈阳工业大学2019-07-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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