针对大型施工机械、机群机械和模块化机器人等涉及的分布式电液控制系统的运动综合、协调控制与功率传输问题,主要研究基于网络控制架构的解决方案所涉及的拓扑结构设计、控制任务分配与调度、容错通信和控制策略等。这类系统是液压控制与网络控制相结合的产物,属于协调工作的机电网络控制系统,系统在节点级广泛存在执行器饱和、参数变动和通信时延与错传等问题;在综合级则要求各节点协调以完成以运动综合为特征的相关作业任务。由于系统的控制性能主要取决于多子系统的协调运动的性能,所以如何从节点、节点间协调和给定运动规划等角度来提升和确保系统性能尤为重要。本项目以提高协调控制精度为目标,以重型道路和桥梁施工机械中的行走和转向系统为例,对其类型划分,模型建立,控制任务分配,控制策略设计,通信容错等问题进行了研究,建立了完整的设计理论与控制策略体系。主要成果已经成功应用于我国高速客运线和舟山海上连岛等国家重点工程的重型施工机械以及近20多个船厂的重型结构件的搬运装备的操纵控制系统,对提升大型装备的性能和技术水平具有指导意义。围绕研究工作发表SCI论文3篇,EI论文8篇,获发明专利授权1项和部级科技进步一等和二等奖各一项。
英文主题词electro-hydraulic proportional control; construction machinery; networked control systems; motion sysnthesis; coordinated control