针对当前工程环境复杂化、地形条件多样化对移动施工平台性能提出的要求,设计一款基于主动悬挂的移动式作业平台。对作业平台进行结构设计,对其液压作动支腿进行有限元结构静力学分析,验证作动支腿机械结构的可靠性,对作业平台整体进行有限元结构动力学分析,得出能够避免平台发生共振的激振源频率段;根据作业平台特点,采用“中心点不动”调平算法,通过数学模型将平台的倾角控制等效转化为液压作动支腿位移的控制;设计作业平台作动支腿的电液比例控制系统,通过仿真验证PID控制算法的有效性;最后,通过试验对作业平台整体性能进行验证。结果表明:基于主动悬挂的移动式作业平台满足设计要求,达到预期目标。

针对传统沉井基础施工设备取土效率低、地层适应性较差、作业区域存在盲区等问题,设计一款沉井基础取土作业机器人。结合施工需求,对机器人进行结构设计,并对其伸缩臂进行有限元静力学分析,验证了伸缩臂结构设计的合理性和可靠性;基于D-H法和几何法分别建立了机器人正、逆运动学模型,基于几何法建立了机器人关节空间到驱动空间的运动学模型,将铣挖头位姿控制最终转换为各关节液压驱动器的位置控制;设计了机器人关节驱动电液比例控制系统,采用PID控制器对其进行校正,通过仿真验证了控制策略的有效性;通过现场试验对机器人整机使用性能进行分析。试验结果表明:沉井基础取土作业机器人满足沉井施工需求,达到预期目标。

为提高水下掘进机器人臂架作业运行轨迹的稳定性和准确性,从轨迹规划和轨迹跟踪方面入手,对其运动控制进行研究。首先,基于D-H法和几何法依次求解臂架位姿空间到关节空间、关节空间到驱动空间的运动学方程,结合臂架作业特点采用五次多项式算法对其关节运动进行轨迹规划;其次,搭建臂架电液比例控制系统数学模型,为提高系统的响应速度和跟随精度,引入模糊PID控制器对系统进行校正,经仿真验证了该控制算法的有效性;最后,通过试验对臂架的实际作业效果进行验证。试验结果表明:臂架能够按照预定轨迹实现较好的轨迹跟踪效果,满足工程要求。

提出在航空关节轴承试验机加载控制系统中应用极限学习机（ELM）对电液力PID控制参数进行在线调节的方法.解决了BP神经网络梯度下降法速度太慢导致在伺服系统中PID控制实时性太差的问题.实验结果表明该方法泛化性能好、学习速度快、模型精度高具有很强的实践指导意义.