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随着城市中高楼逐渐增多,具有高楼灭火与救援能力的云梯消防车得到了广泛应用,并已成为人民群众生命与财产安全的重要保障。作为云梯消防车的重要组件,臂架系统的运动控制技术还不够成熟,在运动控制指令发生剧烈变化或臂架结构受到外力干扰时,臂架会产生剧烈振动,不但会影响云梯车的工作效率,还会对人员的安全构成威胁。因此有必要研究相关技术来保证云梯车臂架系统在工作时不产生过于剧烈的振动。云梯消防车臂架系统是一个非线性强,耦合程度高的复杂动力学系统,主要可以分为臂架结构、液压系统与控制系统三大部分。本文围绕53m云梯消防车的臂架系统展开研究,分别从臂架结构的振动分析、液压系统的建模、控制系统的设计与功能验证等方面进行研究,开发出一套针对云梯车臂架系统的振动控制方案。文章主要研究内容如下:(1)综合利用仿真分析与数值计算的方式识别臂架结构的振动参数。使用Virtual.lab Motion软件建立臂架结构的刚柔耦合动力学仿真模型,成为控制方案开发的基础;(2)对云梯车臂架系统中的变幅液压子系统进行分析,使用AMESim软件建立该系统的仿真模型;(3)对臂架的振动机理进行分析,针对臂架在操作指令突变时产生振动这一现象提出一种振动控制方案,利用前面建立的两部分仿真模型通过联合仿真验证了这种控制方案是有效的;(4)利用53m云梯消防车进行场地实验。为了获取臂架振动特性,分别施加突变指令信号与外力扰动来激发臂架振动,使用FFT技术对滤波后的实验数据进行处理,得到臂架系统各关键位置在自由振动时的频谱图,提取出臂架的振动参数。将减振算法写入控制系统并重复前面的实验,对两组实验数据进行对比分析来评估减振控制方案的可行性;(5)针对外部扰动引发的臂架振动现象,提出一种基于无指令输入整形技术的主动控制方案,引入了位置补偿器保证臂架末端在工作过程中不发生偏移。为了验证所述控制方案的性能,利用Motion、AMESim、Simulink软件建立臂架系统仿真模型,通过联合仿真对臂架系统的外力扰动响应进行分析。本文的研究成果为云梯车臂架系统的振动控制提供了一套有效的解决方案,也为大型臂架系统的振动控制方案的开发提供了新思路。