高空作业车是一种载人作业的重要工程机械设备，广泛应用于国民经济建设的各个行业。随着社会的发展和技术的进步，在实际应用中对于高空作业车的自动化、人性化、智能化程度有着越来越高的要求。因此，将新的控制技术与高空作业车这种特定对象相结合，开发高空作业车专用智能控制器，是促进该行业技术进步的重要途径。高空作业车按照臂架型式可以划分为伸缩臂、折叠臂和混合臂三种类型，而伸缩臂式高空作业车由于其结构相对简单、体积小、作业高度高等优点，在实际应用中逐渐成为行业内的主要发展方向。本文主要采用机器人控制理论和技术，研制了高空作业车的控制系统，并基于伸缩臂式高空作业车的运动学分析，对防倾翻控制方法和轨迹控制方法进行了研究。
首先，本文在综合分析当前高空作业车智能控制技术的基础上，根据伸缩臂式高空作业车的实际控制要求，采用嵌入式技术开发了基于can总线的高空作业车控制模块。针对can总线应用层的canopen协议中sdo通讯效率不高的特点，提出了协议内容的改进方案，并在高空作业车控制器系统设计中实现了该协议的应用，开发了控制模块的软、硬件系统。 其次，提出了一种基于臂架运动学分析的防倾翻控制方法。, 高空作业车是一种用来运送工作人员和工作器材到达***高度进行作业的工程机械设备。目前,随着高空作业车使用领域的不断扩大,为了满足实际工程的需要,高空作业车的作业高度越来越大。在这种情况下,为了保证工作人员高空作业时的人身安全,对举升臂力学性能的研究和举升执行机构控制系统的可靠性分析就成为高空作业车设计领域的重点研究内容。 本文以与某公司合作开发的gkz14型高空作业车的举升臂为研究对象,在对其结构进行详细分析的基础上,利用大型有限元分析软件ansys,合理地建立起举升臂的有限元模型,并分别在三种典型工况下对其进行结构静强度、静刚度分析,获得了各工况下举升臂的应力分布和变形分布,确定了应力危险部位,分析计算结果表明举升臂满足结构静强度、静刚度要求;针对gkz14型高空作业车运行过程中由于频繁启动和制动引起的明显振动和冲击现象,提出了基于matlab平台的高空作业车举升执行机构液压系统设计可靠性分析方法并进行了判定,验证了所取参数的合理性;通过amesim建立了液压系统物理模型并进行了仿真分析,结果表明仿真分析与可靠性分析是一致的。 本文的研究结果表明,采用ansys软件对举升臂进行有限元分析,能够验证其强度及刚度是否满足要求,为后续的结构优化设计打下基础。在满足安全要求的前提下,能够大大缩短设计周期、降低设计成本,具有工程实用价值,为类似实际工程问题的研究提供了参考;分别使用matlab和amesim进行可靠性分析及控制系统仿真,对gkz14型高空作业车举升执行机构液压系统的性能分析和智能控制的应用研究具有实际应用价值