针对折叠臂高空作业车的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于扩张状态观测器的神经网络滑模控制器。针对现实情况下臂杆柔性模态变量不可测以及外界扰动的问题,设计扩张状态观测器用于观测系统的模态变量,并将外界扰动作为系统状态变量进行观测。由于滑模控制器的高速切换控制会引起的高频振颤,因此设计了神经网络滑模控制器,使用神经网络的连续控制代替了不连续的切换控制。并采用李雅普诺夫定理证明了整个系统的稳定性。仿真实验结果表明,所设计的基于扩张状态观测器的神经网络滑模控制器在存在建模不确定性以及干扰的情况下能够实现折臂式高空作业车工作平台的轨迹跟踪控制,并且对高空作业车臂架系统存在的振动问题进行了有效抑制。

根据给定的技术要求,对曲臂式高空作业平台进行了整体结构设计。高空作业平台主要由移动车、折叠臂和转台等3部分组成,移动车可以实现曲臂式高空作业平台的整体移动,折叠臂可以调节工作平台的升降和位置,转台可以实现转动功能。该曲臂式高空作业平台具有自动行走的功能,能够连续完成前进、升降、转向、后退和回转等一系列动作。

针对折臂式自行走高空作业平台折叠臂结构的强度校核问题,分别运用虚位移原理中的几何法和坐标法,以及传统静力学方法对折叠臂液压缸推力进行了分析,推导出了3组折叠臂液压缸推力表达式。将某型号折臂式自行走高空作业平台的结构参数代入3组推力计算表达式中,利用Matlab软件绘制出了折叠臂液压缸推力随变幅角度γ的变化曲线图,并对3种方法得到的曲线进行了对比分析。研究结果表明:3种方法计算的结果最大偏差在2%以内,验证了结果的准确性;上述方法可推广到其他折臂式自行走高空作业平台的分析中,并为此类高空作业平台的结构优化设计提供了理论依据。