基于ADAMS的船載特種起重機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真與控制研究.pdf

1、本文建立了基于ADAMS與MATLAB的船載特種起重機(jī)聯(lián)合控制仿真系統(tǒng)，并采用模糊小腦關(guān)節(jié)控制器（FCMAC）作為伺服控制器對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真與控制研究。
　　 船載特種起重機(jī)是一種用于快速轉(zhuǎn)移和填裝物品的船用起重機(jī)系統(tǒng)，它的應(yīng)用正日益廣泛，對(duì)它的仿真設(shè)計(jì)與控制研究具有很大意義。由于其工作狀態(tài)是通過(guò)各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生桿件的運(yùn)動(dòng)，使懸系于末端的負(fù)載能被運(yùn)送并裝填到指定的地點(diǎn)。因此，所研究的船載特種起重機(jī)系統(tǒng)可以考慮成一種多關(guān)節(jié)

2、的船用機(jī)械手臂系統(tǒng)，這樣論文首先借鑒機(jī)械手臂的數(shù)學(xué)建模方法對(duì)船載特種起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行了推導(dǎo)，建立了該特種起重機(jī)的數(shù)學(xué)模型。其次論文選用了虛擬樣機(jī)技術(shù)軟件ADAMS對(duì)船載特種起重機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模并通過(guò)仿真測(cè)試了模型的運(yùn)動(dòng)性能和驗(yàn)證了模型建立的合理性。
　　 由于船載特種起重機(jī)在工作時(shí)受到各種隨機(jī)干擾以及吊物擺動(dòng)造成的負(fù)荷變化影響，因此它是一種復(fù)雜的多輸入多輸出非線性耦合系統(tǒng)，具有時(shí)變，強(qiáng)耦合及非線性的動(dòng)力學(xué)

3、特征，控制難度加大。而智能控制在控制和處理這種非線性映射關(guān)系上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。論文在對(duì)模糊邏輯控制及小腦模型關(guān)節(jié)控制器（CMAC）做了深入研究的基礎(chǔ)上，分析了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，然后把二者結(jié)合形成了一種適合船載特種起重機(jī)控制的模糊小腦模型關(guān)節(jié)控制器（FCMAC）。該模糊小腦關(guān)節(jié)控制器既具有模糊控制的推理歸納能力，又具有CMAC的快速自學(xué)習(xí)能力，能夠更好的適應(yīng)該系統(tǒng)的控制。論文應(yīng)用FCMAC控制方法對(duì)所建立的船載特種起重機(jī)系統(tǒng)模型進(jìn)行了軌跡

4、跟蹤控制仿真研究，MATLAB仿真結(jié)果顯示了FCMAC能夠很好的進(jìn)行軌跡跟蹤，表現(xiàn)出了良好的控制效果。
　　 最后論文將基于ADAMS的船載特種起重機(jī)動(dòng)力學(xué)模型與MATLAB中Simulink下的控制系統(tǒng)結(jié)合建立聯(lián)合控制系統(tǒng)，并結(jié)合所研究的FCMAC控制方法對(duì)船載特種起重機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真與控制研究。聯(lián)合仿真取得了較好的軌跡跟蹤效果，驗(yàn)證了FCMAC的控制效果和性能，同時(shí)也說(shuō)明了將虛擬樣機(jī)技術(shù)與控制系統(tǒng)仿真技術(shù)相結(jié)合的仿真方法