高空作業車是一種載人作業的重要工程機械設備，廣泛應用于國民經濟建設的各個行業。隨著社會的發展和技術的進步，在實際應用中對于高空作業車的自動化、人性化、智能化程度有著越來越高的要求。因此，將新的控制技術與高空作業車這種特定對象相結合，開發高空作業車專用智能控制器，是促進該行業技術進步的重要途徑。高空作業車按照臂架型式可以劃分為伸縮臂、折疊臂和混合臂三種類型，而伸縮臂式高空作業車由于其結構相對簡單、體積小、作業高度高等優點，在實際應用中逐漸成為行業內的主要發展方向。本文主要采用機器人控制理論和技術，研制了高空作業車的控制系統，并基于伸縮臂式高空作業車的運動學分析，對防傾翻控制方法和軌跡控制方法進行了研究。
首先，本文在綜合分析當前高空作業車智能控制技術的基礎上，根據伸縮臂式高空作業車的實際控制要求，采用嵌入式技術開發了基于can總線的高空作業車控制模塊。針對can總線應用層的canopen協議中sdo通訊效率不高的特點，提出了協議內容的改進方案，并在高空作業車控制器系統設計中實現了該協議的應用，開發了控制模塊的軟、硬件系統。 其次，提出了一種基于臂架運動學分析的防傾翻控制方法。, 高空作業車是一種用來運送工作人員和工作器材到達***高度進行作業的工程機械設備。目前,隨著高空作業車使用領域的不斷擴大,為了滿足實際工程的需要,高空作業車的作業高度越來越大。在這種情況下,為了保證工作人員高空作業時的人身,對舉升臂力學性能的研究和舉升執行機構控制系統的可靠性分析就成為高空作業車設計領域的重點研究內容。 本文以與某公司合作開發的gkz14型高空作業車的舉升臂為研究對象,在對其結構進行詳細分析的基礎上,利用大型有限元分析軟件ansys,合理地建立起舉升臂的有限元模型,并分別在三種典型工況下對其進行結構靜強度、靜剛度分析,獲得了各工況下舉升臂的應力分布和變形分布,確定了應力危險部位,分析計算結果表明舉升臂滿足結構靜強度、靜剛度要求;針對gkz14型高空作業車運行過程中由于頻繁啟動和制動引起的明顯振動和沖擊現象,提出了基于matlab平臺的高空作業車舉升執行機構液壓系統設計可靠性分析方法并進行了判定,驗證了所取參數的合理性;通過amesim建立了液壓系統物理模型并進行了仿真分析,結果表明仿真分析與可靠性分析是一致的。 本文的研究結果表明,采用ansys軟件對舉升臂進行有限元分析,能夠驗證其強度及剛度是否滿足要求,為后續的結構優化設計打下基礎。在滿足要求的前提下,能夠大大縮短設計周期、降低設計成本,具有工程實用價值,為類似實際工程問題的研究提供了參考;分別使用matlab和amesim進行可靠性分析及控制系統仿真,對gkz14型高空作業車舉升執行機構液壓系統的性能分析和智能控制的應用研究具有實際應用價值