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 石晋菘 马婧尧
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 送料平台 动力学 单神经元PID 补偿控制
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 林业工程
• 页码范围: 159-166
• 页数: 8页
• 分类号: S777
• 语种: 中文
• DOI: 10.12171/j.1000?1522.20190234

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孟兆新	东北林业大学机电工程学院	25	105	7.0	8.0
2	朱莉	东北林业大学机电工程学院	25	71	5.0	7.0
3	马婧尧	东北林业大学机电工程学院	2	0	0.0	0.0
4	石晋菘	东北林业大学机电工程学院	2	0	0.0	0.0
5	曹甲甲	东北林业大学机电工程学院	1	0	0.0	0.0