木材曲线锯送料平台动力学解析及补偿控制策略研究

作     者：孟兆新 曹甲甲 朱莉 马婧尧 石晋菘 Meng Zhaoxin;Cao Jiajia;Zhu Li;Ma Jingyao;Shi Jinsong

作者机构：东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项(2572018CP08) 

出 版 物：《北京林业大学学报》 (Journal of Beijing Forestry University)

年 卷 期：2020年第42卷第2期

页      码：159-166页

摘      要：【目的】送料平台是模仿木材锯切时人工送料研发的新型机构,平台末端姿态的准确性是保障锯切质量的关键。但是平台驱动支链多,误差从硬件方面进行控制很难实现,为提高板材曲线锯切时的送料精确度,本文提出一种补偿控制策略。【方法】运用拉格朗日法建立平台的动力学传递函数,通过动力学解析,分析平台关键部件的运动特征。通过数学解算、模拟仿真等方法,研究末端姿态的误差及其特性,从而建立相应的误差模型;以传统PID控制为基础,融合RBF神经网络进行参数优化,设计适用于送料平台的单神经元PID控制器,用以补偿各支链的驱动位移误差,实现实时补偿控制;运用Matlab和Adams联合仿真的方法对补偿控制策略进行验证和分析,并将成功的算法移植到试验台控制器中进行板材锯切试验。【结果】经文中设计的单神经元PI经文中设计的单神经元PID算法补偿后,送料平台末端轨迹曲线在X、Y方向偏移误差从补偿前的3 mm降至小于等于1.5 mm,倾斜角误差从补偿前的3.5°降至1.5°,平台末端轨迹曲线与指令曲线相比,在大部分曲线段完全重合。【结论】文中所设计的单神经元PID补偿控制策略可以有效提高木工锯送料平台末端姿态的准确性,经过补偿控制的送料平台可以实现板材的精密曲线锯切任务。

主 题 词：送料平台 动力学 单神经元PID 补偿控制 

学科分类：12[管理学] 082901[082901] 1201[管理学-管理科学与工程类] 081104[081104] 08[工学] 0829[工学-安全科学与工程类] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.12171/j.1000−1522.20190234

馆 藏 号：203884213...