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直线运动轨迹跟踪控制挖掘机液压系统正文笛卡尔控制的自动挖掘机已经指出了它的困难，特别是由于在液压执行器的严重非线性，这在电机上是难以观察到的。非线性正趋向于变得越来越严重就像作为一个挖掘机大小的增加和end-effector速度变得更快更严重，而且常规控制已无法处理非线性到这种程度。在现代强大的信息控制下这个问题可以解决，我们通过采用时间延迟控制（TDC）为基线控制，并通过加强其与基于补偿器从植物动力学得到的见解，来走近这个问题。由此产生的控制法已应用于一台13吨液压挖掘机的直线运动（end-effector）速度0.5米/秒，速度水平处于熟练的操作工作。各种倾向的表面的精度是在3厘米，并且在关节运动范围广泛，远优于专家操作。这些结果不仅证明了我们的正靠经这个问题，也让我们相信，我们现在有一个有效手段控制自动挖掘机系统。2001 Elsevier科学有限公司保留所有权利。34721
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关键词：时滞控制；鲁棒控制；液压执行器；挖掘建模. 通讯作者。
1介绍
液压挖掘机的自动化的出现几乎是不可避免的，其由于人为因素的必要性增加，及相关技术在实际其他地区提供了这样做的能力。在人力方面，有技术的操作人员的人数在不断下降，因为他们必须在各种危险环境的风险条件下工作，以及时间和E努力训练成为一个熟练的操作人员都必须提供令人信服的动机对于自动化液压挖掘机而言。此外，从机器人工程观点上看，液压挖掘机无非是空间机械臂液压执行机构驱动的，其基础是由车辆驱动的。因此，我们越来越熟悉的是那些控制工业机器人自动导引车，挖掘机的自动化是理所当然的。因此，越来越多的研究投入用来开展自动化是理所当然的。论文网
在几个自动化任务中，直线运动为可能是其中最基本的任务并且最重要的任务之一。它不仅是重要的刮或平坦地面的任务，同时也作为一个重要的元素用来应付复杂的任务。为了实现直线运动，必须使用笛卡尔反对—控制。换句话说，机械手的end-effector载体需要控制跟踪任务表面的直线路径。
直线运动的控制是困难的已经指出被指出了。因为工作需要关节运动范围广泛，容易诱发液压执行机构的各种非线性，以及机械结构参数变化和干扰，这是由于与地面的接触看作[ 1-3 ]。特别是，液压机构实际上是由大量的耦合和复杂的连接而成的，同时还有各种非线性元件，所以会包含许多形式的严重的非线性，这在电动机中几乎不可见。此外，其严重程度随着挖掘机的大小而增加增加，所以才会有执行元件的工作压力和容量。因此，该end-effector矢量控制重型
P H 昌，S. J.李/机电一体化12（2002）119±138
挖掘机变得越来越普遍了，比由电动机驱动的笛卡尔控制的一个典型的机器人要困难，甚至比一个液压机器人（或挖掘机）体积要小。
为了解决这些问题，一些研究工作已经开始开展，这可能被归类为仿真研究和实验研究。例如，模拟研究，千叶将应用到最优控制方案对挖掘机的机械手控制。森田和佐川用PID控制基于逆动力学前馈控制。Medanic等人提出了一种基于变结构控制器控制极。宋和Koivo用前馈多层神经网络和PID控制器应用在一个广泛的参数的变化。在实验研究中，西沃德的一个高层次的控制器是基于由熟练的操作人员观察获得的规则，并且理由PID的底层运动控制器，用来和end-effector载体从一个高层次的控制器移动回应。李采用P控制与模糊控制技术，用于响应误差和相平面及其衍生物。sepehri等人在液压致动器分析耦合现象，并且使用一个简单的模型和测量的压力阀提出了一种前馈补偿和负载变化的耦合。横田等人用干扰观测器和PI控制，并将其应用于小型挖掘机。