基于ADAMS的船載特種起重機動力學(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）作為伺服控制器對該系統(tǒng)進行了動力學(xué)仿真與控制研究。
　　 船載特種起重機是一種用于快速轉(zhuǎn)移和填裝物品的船用起重機系統(tǒng)，它的應(yīng)用正日益廣泛，對它的仿真設(shè)計與控制研究具有很大意義。由于其工作狀態(tài)是通過各關(guān)節(jié)的驅(qū)動產(chǎn)生桿件的運動，使懸系于末端的負載能被運送并裝填到指定的地點。因此，所研究的船載特種起重機系統(tǒng)可以考慮成一種多關(guān)節(jié)

2、的船用機械手臂系統(tǒng)，這樣論文首先借鑒機械手臂的數(shù)學(xué)建模方法對船載特種起重機的運動學(xué)與動力學(xué)方程進行了推導(dǎo)，建立了該特種起重機的數(shù)學(xué)模型。其次論文選用了虛擬樣機技術(shù)軟件ADAMS對船載特種起重機進行了運動學(xué)和動力學(xué)建模并通過仿真測試了模型的運動性能和驗證了模型建立的合理性。
　　 由于船載特種起重機在工作時受到各種隨機干擾以及吊物擺動造成的負荷變化影響，因此它是一種復(fù)雜的多輸入多輸出非線性耦合系統(tǒng)，具有時變，強耦合及非線性的動力學(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)系上具有獨特的優(yōu)勢。論文在對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，然后把二者結(jié)合形成了一種適合船載特種起重機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控制方法對所建立的船載特種起重機系統(tǒng)模型進行了軌跡

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的船載特種起重機動力學(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控制方法對船載特種起重機系統(tǒng)進行動力學(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，驗證了FCMAC的控制效果和性能，同時也說明了將虛擬樣機技術(shù)與控制系統(tǒng)仿真技術(shù)相結(jié)合的仿真方法