本科生畢業設計（論文）外文翻譯中文題目：1/5號規格自動挖掘機的線性、非線性和經典的控制器英文題目：Linear,NonlinearandClassicalControlofa1/5thScaleAutomatedExcavator畢業設計外文翻譯11/5號規格自動挖掘機的線性、非線性和經典的控制器摘要：這篇論文是研究機械手各種控制系統的論文，介紹了一種自動操作器的規格模式。機器人臂膀已經在蘭開斯特大學機械研究教學里得到發展。論文考慮了經典和現代兩種方法的應用，包括：由傳統Ziegler-Nichol規則控制的比例積分(PI)控制；線性比例積分正(PIP)控制,它可以理解為對傳統PI方法的合理擴展；還有一個建立在一半線性模式結構上的新型非線性PIP設計，其中參數作為一個變量改變的函數而變化.論文考慮到了在文章中必需的在設計和執行的復雜性間的平衡，還有為提高閉環性的潛力。1.介紹建筑是對于許多工業部門的主要經濟上的意義。激烈的競爭，熟練勞力的不足和科技的進步都是落后于建筑業快速變化的主要力量，也是自動化的一個動機1。基于操作上的挖掘機的例子包括一般的運土、挖掘和打板樁。一個小的規模，挖掘和打樁結構正需要發展并限制挖掘機。全自動化或部分自動化能夠提供諸多好處，它可以降低對操作員技術的依靠性，而且會降低操作員的勞動負荷，這兩者都可能會在連續性和質量的提高上作出不小的貢獻。然而，對于開發者們一直持續的絆腳石就是在自動控制下如何作到足夠快地運作。這里，一個主要研究問題是去獲得在熟練人工操作員提高的基礎上的電腦控制反應時間。這就為設計者提供了一個極大的挑戰，研究者們正在選擇使用眾多方法的一個很寬的范圍；可見例子2，3，4。此論文考慮到了一個實驗機械手，是更廣泛知名的蘭開斯特大學計算機智能挖掘機（LUCIE）的1/5規格的代表，而它已經發展為建筑地4，5上作為挖掘工具。不管它的小規格和輕重量，1/5模式與LUCIE擁有相似的運動學和動力學上的道具，因此也為新控制策略的發展提供了一個富有價值的實驗床。在這點上，本論文提出了經典和現代兩種方法，包括：由傳統Ziegler-Nichol規則畢業設計外文翻譯2控制的比例積分(PI)控制；線性比例積分正(PIP)控制,它可以理解為對傳統PI方法6，7的合理擴展；還有一個建立在一半線性模式結構上的新型非線性PIP設計，其中參數作為一個變量改變的函數而變化8。對這個研究更進一步，文章簡要地介紹了機械手的應用，作為一個工具用于在蘭開斯特大學有關機械的學習和教育。實際上，實驗室指示者為大學生和研究生都提供了眾多的學習機會和單獨的研究方案。完善挖掘系統的發展需要對技術領域有一個完備的知識認識，包括傳感器、激發器、計算機硬件、電子學、水力學、機械學和智能控制。這里，控制系統設計需要一個有關決定適當末端受動器軌線的高級規則的分等級方法，以致挖掘一個指定尺寸的溝渠。在實踐中，控制器也應該包括安全模數和在土壤中處理障礙物的工具4。最后，高級的運算法則外加每個聯接點的適當低級控制，是當前論文的著重點。2.硬件機械手與LUCIE4，5有一個相似的排列，除了用于采沙坑的挖掘和工作臺的實驗室1/5規格模式。與圖1.所示的一樣，臂由四個聯接點構成，包括箍用角條、俯角條、回轉角和鏟角。它們中的三個是由水壓汽缸開動，而只有回轉鏈接是基于一個與簡約變速器有關的水壓旋轉激勵器：詳細資料見9。聯接器的速度由實用電壓信號手段控制。因此，整個鉆探設備已經由多重輸入輸出異步實時控制系統支持，它考慮到了通過在寫入TurboC+中密碼有標準組件的多重任務處理的程序。計算機硬件有一個96MBRAM的AMDK6/PR2-166MHz的個人電腦。聯接角直接由與每一個聯接樞軸同中心的裝備旋轉分壓計測量。每一個分壓器的輸出信號同地面線路來傳輸，伴隨有由于環境電子噪聲造成的最小信號畸變。畢業設計外文翻譯3圖1：顯示有四個控制聯接的實驗挖掘機原理圖這些信號發送給高級線性儀器中有在促進A/D轉換的訓練卡里的放大器中。這里，輸入信號的范圍在訓練之后就不會超過5V。這個A/D轉換器是一個高性能的16通道多元的連續近似值轉換器，具有在小于25ms12位轉換的能力。目前僅有八個可利用的通道在被使用。因此將來，合并另外的傳感器進入系統將不成問題；例如一個探測障礙物的照相機，可以作為高級控制系統的一部分，或者壓力傳感器。電子管標度實際上提供了一個有意義的輸入值的臂聯接。這個標度是基于滿足輸入要求的每一個聯接的正常輸入電壓，范圍是從最高可能向下速度的-1000到對于每一個聯接的最高可能向上速度的+1000。這里，零的輸入要求對應于無運動。注明，沒有這種電子管標度，臂會由于每一個聯接運載的載荷而逐漸松馳下去。在開環模式中，臂是用手驅動去挖掘溝渠的，操作員運用兩個相似的操作桿，每個都有兩個自由度。第一個操作桿被用作去驅動箍用角鏈接和回轉鏈接而另一個用做移