高空作業(yè)車是一種載人作業(yè)的重要工程機(jī)械設(shè)備，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個行業(yè)。隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，在實際應(yīng)用中對于高空作業(yè)車的自動化、人性化、智能化程度有著越來越高的要求。因此，將新的控制技術(shù)與高空作業(yè)車這種特定對象相結(jié)合，開發(fā)高空作業(yè)車專用智能控制器，是促進(jìn)該行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要途徑。高空作業(yè)車按照臂架型式可以劃分為伸縮臂、折疊臂和混合臂三種類型，而伸縮臂式高空作業(yè)車由于其結(jié)構(gòu)相對簡單、體積小、作業(yè)高度高等優(yōu)點，在實際應(yīng)用中逐漸成為行業(yè)內(nèi)的主要發(fā)展方向。本文主要采用機(jī)器人控制理論和技術(shù)，研制了高空作業(yè)車的控制系統(tǒng)，并基于伸縮臂式高空作業(yè)車的運動學(xué)分析，對防傾翻控制方法和軌跡控制方法進(jìn)行了研究。

首先，本文在綜合分析當(dāng)前高空作業(yè)車智能控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)伸縮臂式高空作業(yè)車的實際控制要求，采用嵌入式技術(shù)開發(fā)了基于can總線的高空作業(yè)車控制模塊。針對can總線應(yīng)用層的canopen協(xié)議中sdo通訊效率不高的特點，提出了協(xié)議內(nèi)容的改進(jìn)方案，并在高空作業(yè)車控制器系統(tǒng)設(shè)計中實現(xiàn)了該協(xié)議的應(yīng)用，開發(fā)了控制模塊的軟、硬件系統(tǒng)。 其次，提出了一種基于臂架運動學(xué)分析的防傾翻控制方法。, 高空作業(yè)車是一種用來運送工作人員和工作器材到達(dá)***高度進(jìn)行作業(yè)的工程機(jī)械設(shè)備。目前,隨著高空作業(yè)車使用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,為了滿足實際工程的需要,高空作業(yè)車的作業(yè)高度越來越大。在這種情況下,為了保證工作人員高空作業(yè)時的人身,對舉升臂力學(xué)性能的研究和舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的可靠性分析就成為高空作業(yè)車設(shè)計領(lǐng)域的重點研究內(nèi)容。 本文以與某公司合作開發(fā)的gkz14型高空作業(yè)車的舉升臂為研究對象,在對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,利用大型有限元分析軟件ansys,合理地建立起舉升臂的有限元模型,并分別在三種典型工況下對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度、靜剛度分析,獲得了各工況下舉升臂的應(yīng)力分布和變形分布,確定了應(yīng)力危險部位,分析計算結(jié)果表明舉升臂滿足結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度、靜剛度要求;針對gkz14型高空作業(yè)車運行過程中由于頻繁啟動和制動引起的明顯振動和沖擊現(xiàn)象,提出了基于matlab平臺的高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計可靠性分析方法并進(jìn)行了判定,驗證了所取參數(shù)的合理性;通過amesim建立了液壓系統(tǒng)物理模型并進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明仿真分析與可靠性分析是一致的。 本文的研究結(jié)果表明,采用ansys軟件對舉升臂進(jìn)行有限元分析,能夠驗證其強(qiáng)度及剛度是否滿足要求,為后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計打下基礎(chǔ)。在滿足要求的前提下,能夠大大縮短設(shè)計周期、降低設(shè)計成本,具有工程實用價值,為類似實際工程問題的研究提供了參考;分別使用matlab和amesim進(jìn)行可靠性分析及控制系統(tǒng)仿真,對gkz14型高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的性能分析和智能控制的應(yīng)用研究具有實際應(yīng)用價值