升降車出租舉升系統(tǒng)是一個復雜的機、電、液系統(tǒng),涉及到機械、液壓、電子、控制等技術
為了解舉升系統(tǒng)的工況,提升與優(yōu)化舉升系統(tǒng)性能,本文以舉升系統(tǒng)為研究對象,求解推導舉升系統(tǒng)液壓平衡回路的數(shù)學模型,利用AMESim軟件對舉升系統(tǒng)進行搭建,探討舉升系統(tǒng)運動規(guī)劃和優(yōu)化舉升系統(tǒng)性能,的主要內容如下:
1)舉升系統(tǒng)是液壓系統(tǒng)發(fā)展過程中的重要應用,本文對舉升系統(tǒng),系統(tǒng)建模與仿真以及模式識別的研究現(xiàn)狀進行了介紹。
2)分析舉升系統(tǒng)的工作原理和工作過程,結合簡化的舉升系統(tǒng)液壓平衡回路,建立系統(tǒng)數(shù)學模型,通過傳遞函數(shù)框圖,從理論上分析了平衡閥阻尼孔液導,控制活塞無桿腔面積,主閥芯流量增益和控制活塞剛度對系統(tǒng)快速性和平穩(wěn)性的影響。
3)簡要介紹了AMESim的功能和操作過程,并利用AMESim軟件分別搭建了舉升系統(tǒng)的負載模塊,舉升缸模塊,平衡閥模塊和油源模塊等仿真模型,進而根據(jù)舉升系統(tǒng)的工作原圖建立完整的舉升系統(tǒng)模型,導入仿真參數(shù)后運行仿真,得到了舉升缸的位移和速度變化曲線,舉升系統(tǒng)的負載舉升角度變化曲線,仿真結果基本上復現(xiàn)了舉升系統(tǒng)的運動過程和動態(tài)性能,然后進一步設置了實驗數(shù)據(jù)組,得到了負載回平角度變化曲線和加速度變化曲線,并探討了控制端蓋平衡閥阻尼孔直徑的變化對舉升系統(tǒng)快速性和平穩(wěn)性的影響,其結果較為符合平衡回路數(shù)學建模分析中關于阻尼孔液導的結論。
4)對負載部分進行運動學和動力學分析,得到舉升位移隨舉升角度的變化關系和負載力隨舉升角度變化的關系,并通過Matlab軟件仿真得到負載力與舉升角度的變化曲線;基于軌跡規(guī)劃的思想,提出基于非對稱組合正弦函數(shù)的軌跡規(guī)劃方法和基于舉升角度變化的流量規(guī)劃方法兩種方案,對兩種方案進行仿真,并從實際出發(fā)對其進行比較分析,然后選擇了基于舉升角度變化的流量規(guī)劃方法。
5)舉升系統(tǒng)中平衡閥對系統(tǒng)的性能有一定的影響,其阻尼孔直徑的變化與舉升系統(tǒng)回平過程中的快速性和平穩(wěn)性有著較為緊密的聯(lián)系,為了使平衡閥阻尼孔直徑的設計更加明確化,減少反復試驗,降低人工成本,提高研發(fā)效率,本文提出使用模式識別技術,通過提取回平過程中平衡閥阻尼孔直徑,回平時間和加速度標準差,利用遺傳算法優(yōu)化工具箱進行變量擴維-篩選,篩選出對舉升系統(tǒng)回平時間和加速度標準差影響較大的變量,并用多元線性回歸的方法分別求解回平時間和加速度標準差的預測模型,根據(jù)約束條件,通過多目標優(yōu)化求得預測模型的優(yōu)化結果,通過仿真得到,該結果滿足快速性和平穩(wěn)性需求,達到了優(yōu)化系統(tǒng)性能的目的。