| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-21页 |
| ·概述 | 第12页 |
| ·国内外挖掘机工作装置运动控制的研究水平及存在问题 | 第12-19页 |
| ·课题来源与论文研究的主要内容 | 第19-21页 |
| ·课题来源 | 第19页 |
| ·论文研究的主要内容 | 第19-21页 |
| 第二章 试验挖掘机器人样机的研制 | 第21-31页 |
| ·试验型挖掘机器人功能要求 | 第21页 |
| ·挖掘机器人液压系统方案确定及相关改造 | 第21-25页 |
| ·挖掘机器人液压系统方案 | 第21-22页 |
| ·先导减压阀的选择及特性 | 第22-23页 |
| ·电气手柄的选用 | 第23-25页 |
| ·改造完成后的电液比例系统 | 第25页 |
| ·挖掘机器人工作装置运动控制系统的总体方案 | 第25-29页 |
| ·基于WindowsCE的嵌入式上位机平台构建 | 第26-27页 |
| ·下位机控制器单元构建 | 第27页 |
| ·挖掘机器人显示系统 | 第27-28页 |
| ·倾角传感器的选用 | 第28页 |
| ·压力传感器的选用 | 第28-29页 |
| ·流量传感器的选用 | 第29页 |
| ·本章小结 | 第29-31页 |
| 第三章 挖掘机器人工作装置运动学、动力学建模及轨迹规划 | 第31-56页 |
| ·引言 | 第31页 |
| ·挖掘机器人工作装置运动学基本概念 | 第31-34页 |
| ·机器人空间描述 | 第31-33页 |
| ·连杆坐标系 | 第33页 |
| ·运动学基本方程 | 第33-34页 |
| ·挖掘机器人工作装置运动学模型 | 第34-39页 |
| ·运动学正解 | 第34-35页 |
| ·运动学逆解 | 第35-36页 |
| ·关节空间与驱动机构空间的转换 | 第36-39页 |
| ·挖掘机器人工作装置的工作范围与盲位盲角问题 | 第39页 |
| ·雅克比与运动速度和加速度 | 第39-41页 |
| ·雅克比矩阵 | 第40页 |
| ·关节空间的速度和加速度 | 第40-41页 |
| ·挖掘机器人工作装置的动力学模型 | 第41-47页 |
| ·模型建立的方法 | 第41-42页 |
| ·两自由度动力学简化模型 | 第42-44页 |
| ·三自由度动力学方程及其简化 | 第44-47页 |
| ·挖掘机器人轨迹规划与仿真 | 第47-55页 |
| ·轨迹规划概述 | 第47-48页 |
| ·挖掘机器人轨迹规划策略 | 第48-49页 |
| ·挖掘机器人轨迹规划仿真 | 第49-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 挖掘机器人工作装置液压系统建模与参数估算 | 第56-69页 |
| ·LUOV负荷传感液压系统的流量方程 | 第56-58页 |
| ·电液比例系统模型 | 第58-61页 |
| ·电液比例阀动态特性 | 第59页 |
| ·电液比例阀的流量方程 | 第59-60页 |
| ·液压缸的连续性方程 | 第60页 |
| ·液压缸的力平衡方程 | 第60-61页 |
| ·电液比例系统简化模型 | 第61页 |
| ·参数估算 | 第61-65页 |
| ·动臂液压缸负载等效质量的估算 | 第61-63页 |
| ·斗杆与铲斗液压缸负载等效质量的估算 | 第63-64页 |
| ·液压缸上承受反向负载力的估算 | 第64页 |
| ·参数K_q的估算 | 第64-65页 |
| ·电液比例系统的状态空间模型及离散模型 | 第65-68页 |
| ·挖掘机器人工作装置电液比例系统连续时间状态空间模型 | 第65-66页 |
| ·挖掘机器人工作装置电液比例系统离散时间状态空间模型 | 第66-67页 |
| ·挖掘机器人工作装置电液比例系统的离散时间输入输出模型 | 第67-68页 |
| ·本章小结 | 第68-69页 |
| 第五章 挖掘机器人工作装置运动控制策略探索 | 第69-79页 |
| ·数字PID控制器 | 第69页 |
| ·挖掘机器人工作装置的2自由度PID控制试验研究 | 第69-73页 |
| ·PID控制框图及流程图 | 第69-70页 |
| ·综合死区补偿 | 第70-71页 |
| ·2自由度PID控制试验结果 | 第71-73页 |
| ·挖掘机器人工作装置的3自由度PID控制试验研究 | 第73-74页 |
| ·挖掘机机器人工作装置的模型参考自适应控制 | 第74-77页 |
| ·自适应控制概述 | 第74-75页 |
| ·自适应控制器的设计 | 第75-77页 |
| ·本章小结 | 第77-79页 |
| 第六章 挖掘机器人工作装置模型参数在线辨识算法研究 | 第79-85页 |
| ·挖掘机器人工作装置电液比例系统的CARMA模型 | 第79页 |
| ·挖掘机器人CARMA模型的参数辨识算法研究 | 第79-81页 |
| ·挖掘机器人CARMA模型的递推量小二乘法辨识算法 | 第81-83页 |
| ·挖掘机器人CARMA模型参数估计的仿真研究 | 第83-84页 |
| ·本章小结 | 第84-85页 |
| 第七章 挖掘机器人工作装置的自适应预测控制策略研究 | 第85-99页 |
| ·预测控制简介 | 第85页 |
| ·广义预测控制 | 第85-94页 |
| ·CARIMA模型 | 第86页 |
| ·挖掘机器人工作装置电液比例系统的CARIMA模型参数估计方法 | 第86-87页 |
| ·挖掘机器人工作装置电液比例系统CARIMA模型的最优j步预测 | 第87-89页 |
| ·Diophantine方程的递推解 | 第89-91页 |
| ·挖掘机器人工作装置电液比例系统的自适应预测控制律 | 第91-94页 |
| ·预测控制仿真研究 | 第94-97页 |
| ·GPC控制的仿真研究 | 第94-96页 |
| ·挖掘机器人工作装置电液比例系统的自适应预测控制仿真研究 | 第96-97页 |
| ·本章小结 | 第97-99页 |
| 第八章 挖掘机器人工作装置自适应预测控制试验研究 | 第99-120页 |
| ·试验目的及内容 | 第99-100页 |
| ·试验条件 | 第100-102页 |
| ·试验挖掘机器人样机 | 第101页 |
| ·倾角传感器的安装 | 第101页 |
| ·比例减压阀的安装 | 第101-102页 |
| ·液压测试仪器 | 第102页 |
| ·试验准备工作 | 第102-110页 |
| ·挖掘机工作装置的质量与重心检测试验 | 第102-103页 |
| ·倾角传感器的标定、线性化和软件滤波 | 第103-104页 |
| ·上位机控制器程序的编制 | 第104-107页 |
| ·CAN总线通信试验 | 第107-108页 |
| ·上位机软件多线程程序设计 | 第108-109页 |
| ·下位机控制器程序的编制 | 第109-110页 |
| ·挖掘机器人工作装置的自适应预测控制试验 | 第110-119页 |
| ·单一运动轨迹的自适应预测控制试验研究 | 第110-114页 |
| ·复合运动轨迹的自适应预测控制试验研究 | 第114-119页 |
| ·本章小结 | 第119-120页 |
| 第九章 总结与展望 | 第120-123页 |
| 参考文献 | 第123-129页 |
| 附录A 试验挖掘机运动学与动力学参数 | 第129-130页 |
| 附录B 工作装置运动学动力学方程 | 第130-137页 |
| B.1 挖掘机器人运动学逆解求解过程 | 第130-131页 |
| B.2 动力学方程的简化及液压缸受力分析 | 第131-137页 |
| B.2.1 动力学方程的简化 | 第131-135页 |
| B.2.2 液压缸受力分析 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137-138页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 | 第138-139页 |
| 攻读博士学位期间发表及录用论文情况 | 第138页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第138-139页 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励 | 第139页 |
