新型汽车电泳涂装输送机构结合扰动观测器的滑模控制器设计.doc

新型汽车电泳涂装输送机构结合扰动观测器的滑模控制器设计

2.45万字 60页 原创作品，已通过查重系统


摘要 近年来，现代化汽车涂装工艺发展迅速，汽车电泳涂装输送系统贯穿于涂装生产线的全过程，现有汽车电泳涂装输送系统如RoDip输送机和多功能穿梭机等都是悬臂梁串联结构，承受重载荷、大载荷的能力较差，柔性化水平不高。本课题组从汽车电泳涂装输送设备的基础机构构型创新及其相关控制理论着手，研究探索一种或一类结构简单、承载能力强、车型适用性广、柔性化水平高的新型混联式电泳涂装输送设备。
混联机构兼具串联机构和并联机构的特点，与串联机构相比，并联机构具有刚度大、无累积误差、承载能力强等优点，然而也存在工作空间小、结构尺寸偏大、传动环节过多等缺陷，使得并联机构的应用受到很大限制。由于混联机构兼具以上两者的优点，使之成为国内外研究热点。本文针对一种新型混联式汽车电泳涂装输送机构着重进行控制研究。该输送机构的工作环境复杂，在实际控制中面临建模误差、参数不确定性，以及存在着包括摩擦力在内的各种干扰，采用常规控制难以提高系统的性能，因此本文提出一种结合扰动观测器的滑模控制方法以提高汽车电泳涂装输送机构的控制性能。针对所研究的混联式汽车电泳涂装输送机构，本文首先采用拉格朗日法进行动力学分析得到动力学模型，然后基于动力学模型，设计一种结合扰动观测器的滑模控制器，以提高系统的鲁棒性并同时削弱单纯采用滑模控制存在的抖振。最后，通过MATLAB仿真试验，验证了所设计结合扰动观测器的滑模控制器的正确性和有效性。


关键词： 输送设备；混联机构；滑模控制；扰动观测器；仿真