【摘 要】
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单钢轮振动压路机作为高效的压实机械,被广泛应用于市政、交通、水利等基础设施建设。通过振动钢轮的高频振动,单钢轮振动压路机可以提高各种被压材料的压实度,从而有效改善施工工程的作业质量和使用寿命。借助无人驾驶技术,单钢轮振动压路机可适应危险、恶劣的作业环境,实现无人化压实,避免了由人为因素导致的压实质量问题与人身财产损失。因此,针对单钢轮振动压路机进行无人化压实控制方法研究具有重要意义。本论文基于Ud
【基金项目】
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西藏自治区科技计划项目“适应高寒地区的半柔性路面施工过程与装备研究（XZ2019TL-G-02）”；
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单钢轮振动压路机作为高效的压实机械,被广泛应用于市政、交通、水利等基础设施建设。通过振动钢轮的高频振动,单钢轮振动压路机可以提高各种被压材料的压实度,从而有效改善施工工程的作业质量和使用寿命。借助无人驾驶技术,单钢轮振动压路机可适应危险、恶劣的作业环境,实现无人化压实,避免了由人为因素导致的压实质量问题与人身财产损失。因此,针对单钢轮振动压路机进行无人化压实控制方法研究具有重要意义。本论文基于Udwadia-Kalaba方程与约束跟随理论,对无人驾驶单钢轮振动压路机进行动力学建模和压实控制方法研究。首先,根据单钢轮振动压路机的几何结构,建立无人驾驶单钢轮振动压路机的运动学模型,并用数学解析式描述其运动过程中的非完整约束;其次,对无人驾驶单钢轮振动压路机各部分进行动力学分析,基于Udwadia-Kalaba方程建立无人驾驶单钢轮振动压路机的整机动力学模型;然后,考虑压实作业中系统的不确定性,建立无人驾驶单钢轮振动压路机的不确定性数学模型,利用自适应鲁棒控制方法设计单钢轮振动压路机的无人化压实控制器,并借助有界性理论分析控制系统的稳定性;最后,基于MATLAB GUI开发单钢轮振动压路机的无人化压实控制系统仿真软件,对所提算法进行数值仿真,并利用虚拟样机技术对仿真结果进行可视化展示。
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