双三角钻臂的定位控制及仿真

摘要

推导双三角机械臂的关节变量到支臂油缸长度计算的增量公式, 运用该式提出一种新的钻臂定位的控制系统结构, 即直接以关节变量(而不是油缸长度)为目标的闭环控制系统. 在MATLAB环境下对以上算式及控制系统结构进行仿真验证. 先在ADAMS中建立双三角臂的动力学模型, 然后将该模型导出成为MATLAB.m计算模型, 最后在MATLAB中实现钻臂定位的闭环控制系统仿真. 针对某实际钻臂的仿真结果表明, 增量算式尽管是在微变情况下推导的, 在偏差较大的范围内应用时其计算误差对定位过程影响不大, 体现在钻臂轨迹于隧道断面的投影不是直线, 同时不会影响最终的控制精度, 可以用于实际控制.