長螺旋鉆機(jī)自適應(yīng)協(xié)調(diào)鉆進(jìn)系統(tǒng)研究.pdf

1、長螺旋鉆機(jī)是鉆孔灌注施工機(jī)械的主要機(jī)種，具有連續(xù)輸土、成孔質(zhì)量好、效率高、無泥漿污染等優(yōu)點(diǎn)，是一種比較理想的工程機(jī)械設(shè)備。本文針對CFG33系列長螺旋鉆機(jī)鉆進(jìn)系統(tǒng)雙電機(jī)動(dòng)力頭存在電機(jī)輸出力矩不同以及鉆具下放速度需人工調(diào)節(jié)等問題，設(shè)計(jì)了以變頻器控制動(dòng)力頭電機(jī)和鉆具下放卷揚(yáng)電機(jī)的自適應(yīng)協(xié)調(diào)鉆進(jìn)系統(tǒng)，并對此鉆進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。
　　 首先，從長螺旋鉆機(jī)鉆進(jìn)系統(tǒng)工作原理入手，對鉆進(jìn)過程的鉆進(jìn)阻力進(jìn)行分析，得到鉆進(jìn)阻力與鉆具下放速度、旋

2、轉(zhuǎn)速度的關(guān)系，并結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)，確定采用變頻調(diào)速鉆進(jìn)系統(tǒng)的控制方案；其次，利用調(diào)速理論，建立鉆進(jìn)系統(tǒng)中的動(dòng)力頭電機(jī)V/f控制、卷揚(yáng)電機(jī)矢量控制的調(diào)速數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合鉆進(jìn)過程電機(jī)負(fù)載模型，得到自適應(yīng)協(xié)調(diào)鉆進(jìn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；再次，通過對長螺旋鉆機(jī)實(shí)際工況和控制要求的研究，借助MATLAB軟件對鉆進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行模糊控制仿真，獲得了模糊控制中鉆進(jìn)系統(tǒng)最佳控制參數(shù)，并利用PLC實(shí)現(xiàn)對鉆進(jìn)系統(tǒng)的模糊查詢，使得雙電機(jī)動(dòng)力頭輸出力矩相同并且鉆具下放速度能