懸臂式掘進機截割部恒功率調(diào)速控制系統(tǒng)研究.pdf

1、目前,在我國乃至全世界的礦業(yè)生產(chǎn)中,部分斷面掘進機的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛了。本文針對的研究對象是在煤礦的井下被廣泛用來掘進巷道的懸臂式掘進機,所要解決的主要問題是針對煤巖分布不同的工況如何自動調(diào)整掘進機懸臂的擺動速度,進而達到截割電動機的恒功率控制。本文所針對的機型是EBJ-132A型縱軸式掘進機,在研究過程中,通過該機型工作機構(gòu)的主要參數(shù),結(jié)合巷道斷面的尺寸關(guān)系,建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。通過對傳統(tǒng)的液壓缸行程檢測和控制的分析,引出對數(shù)字液壓缸

2、的應(yīng)用,用其對懸臂式掘進機截割機構(gòu)的工作液壓機構(gòu)進行行程控制。針對機掘巷道內(nèi)同一個斷面煤巖共存的特殊工況,提出了根據(jù)工況實時的調(diào)整水平回轉(zhuǎn)油缸和升降油缸的進給速度的方案,從而實時的控制懸臂的擺動速度,以此達到截割電動機保持額定功率恒定。當(dāng)功率保持恒定,截割硬度較小的煤時,提高進給速度,降低進給力,截割硬度較大的煤或半煤巖時,則要降低進給速度,提高進給力。本文在對遺傳算法和模糊控制進行分析的基礎(chǔ)上,針對掘進機截割機構(gòu)恒功率控制系統(tǒng),提出了

3、基于遺傳算法優(yōu)化,運行參數(shù)可在線進行自調(diào)整的模糊控制器,該模糊控制器可以根據(jù)系統(tǒng)的控制進程實時的對其參數(shù)進行在線的自動調(diào)整。與傳統(tǒng)的參數(shù)固定的模糊控制器相比較,其對系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能都有明顯的提高,適應(yīng)性較強,可以運用在各種不同的控制對象上。利用MATLAB軟件所建立模型進行仿真,對其動態(tài)穩(wěn)態(tài)特性進行研究,分析系統(tǒng)的可行性。結(jié)果表明,該調(diào)速系統(tǒng)能根據(jù)截割煤巖特性的不同自動調(diào)節(jié)懸臂擺動速度,降低了掘進機功率損失、提高了工作效率,響應(yīng)速