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本文通过对本研究所的WS—005电动挖掘机试验台的挖掘过程自动化,智能化研究,研究系统的控制同步的方法。在多机传动系统中,由于机械结构本身的复杂性,影响系统同步的因素较多。要保证同一机械系统中的多个电动机同步运行,必须选择正确的控制策略,克服系统中种种干扰和影响,使系统按要求的同步性指标运行。本文的研究正是想通过交流电动机的变频调速技术,采用数字PID控制两个电动机,使两个电动机实现同步运转,使挖掘机在最佳的工作状态下运转。通过本课题的研究,希望能够搭建挖掘机控制系统的实验台,为以后的试验研究打好基础。本课题具有重要的实用价值和工程意义,本文内容有以下几个方面：(1)利用电压同步坐标系,建立异步电动机在变频器供电条件下的数学模型,推导出给定工作点邻域的小扰动参量方程。对电动机进行变频调速,并通过数值仿真加以验证。(2)结合工程机械作业特点,推导出挖掘过程的轨迹规划。根据建立的机器人模型,并结合挖掘机的结构及运动分析,建立挖掘机动力学模型。(3)利用耦合动力学理论,采用局部小扰动参量的动力学分析方法,推导出交流异步电动机的局部小扰动参量数学模型,并进一步推导出局部小扰动参量的传递函数。(4)利用Routh—Hurwitz(劳斯—胡尔维茨)定理,推导出控制同步的稳定性条件,并设计数字PID控制器。对数字PID控制进行系统仿真,并对仿真结果进行分析。(5)设计挖掘机智能轨迹控制系统,由硬件和软件两部分组成。硬件主要包括控制和检测两部分。软件基于Delphi平台,包括对硬件系统的监测,控制和仿真分析。