潜孔钻机推进与回转系统的仿真分析与研究

发布时间：2017-10-25 10:14

  本文关键词：潜孔钻机推进与回转系统的仿真分析与研究

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【摘要】：推进系统和回转系统是潜孔钻机最主要的两个系统。潜孔钻机在工作时,需要推进系统和回转系统的配合才能快速有效的完成工作。现有的潜孔钻机把推进与回转分为两个独立的系统,两个系统互不干涉,个别潜孔钻机只是在回转压力升高到一定压力后,为了防止卡钻现象的发生,采集信号控制推进系统由推进变为提升。本文着重对推进系统与回转系统的配合,提出了利用回转系统控制推进系统的方案,并通过仿真进行了验证。本文首先对国内外潜孔钻机的发展历史和生产厂家进行了阐述。在此研究基础上分析了现有潜孔钻机在推进方式的特点,针对以前的推进方式的不足,提出了利用回转系统在工作时候的回转压力以及回转压力的变化率控制推进系统中先导式比例减压阀的输入电流,从而改变推进压力的大小。在控制方式上采用的是模糊控制,并对模糊控制规则进行了研究。本文利用AMESim液压仿真软件建立了推进与回转系统的仿真模型,并对模型搭建是否正确进行了验证。在对模糊控制器搭建上依靠的是Matlab中的fuzzy控制箱。利用Simulink软件搭建了推进与回转系统的控制模型。实现了AMESim/Simulink联合仿真,验证了利用回转系统控制推进系统的可行性。推进系统与回转系统的配合,能使潜孔钻机在工作时防止回转压力过高而磨损钻头,回转压力低时可以增大推进压力,提高生产效率。
【关键词】：潜孔钻机 推进系统 回转系统 模糊控制 联合仿真
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P634.31
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10-12
• 1.2 潜孔钻机的发展12-14
• 1.2.1 国外潜孔钻机的发展12-13
• 1.2.2 国内潜孔钻机的发展13-14
• 1.3 潜孔钻机推进与回转液压系统的介绍14-16
• 1.3.1 国内外主要的推进系统推进方式15-16
• 1.3.2 利用回转系统控制推进系统16
• 1.4 课题的研究意义和研究内容16-18
• 第2章 回转控制推进系统方案的研究18-33
• 2.1 潜孔钻机的组成和各部分液压系统18-27
• 2.1.1 泵源20-23
• 2.1.2 推进与回转液压系统23-26
• 2.1.3 其他辅助动作26-27
• 2.2 潜孔钻机推进与回转负载的计算27-29
• 2.3 回转系统控制推进系统的方案29-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 回转与推进系统的建模及仿真研究33-63
• 3.1 液压系统的建模方法33-35
• 3.2 AMESim软件的介绍35-37
• 3.3 负载敏感泵的AMESim模型搭建37-47
• 3.3.1 负载敏感泵的数学模型37-40
• 3.3.2 负载敏感泵的建模与仿真40-47
• 3.4 先导式比例减压阀的模型搭建47-54
• 3.4.1 先导式比例减压阀的结构47
• 3.4.2 先导式比例减压阀比例电磁铁的数学模型47-48
• 3.4.3 比例电磁铁的AMESet模型48-49
• 3.4.4 先导锥阀和主阀的AMESim模型49-51
• 3.4.5 先导式比例减压阀的AMESim模型51
• 3.4.6 先导式比例减压阀的仿真分析51-54
• 3.5 推进与回转机构负载模型的建立54-56
• 3.6 推进与回转系统的AMESim模型的建立与验证56-62
• 3.6.1 推进系统的仿真分析56-58
• 3.6.2 推进与回转系统的仿真分析58-62
• 3.7 本章小结62-63
• 第4章 利用回转控制推进模糊控制的研究63-70
• 4.1 模糊控制技术概论63-66
• 4.1.1 模糊控制的研究与进展63-64
• 4.1.2 模糊控制的特点64
• 4.1.3 模糊控制系统的组成64-66
• 4.2 模糊控制器的搭建66-68
• 4.2.1 模糊控制器的结构设计66
• 4.2.2 模糊控制规则的设计66-67
• 4.2.3 模糊规则和推理方法67-68
• 4.3 本章小结68-70
• 第5章 AMESim与Matlab联合仿真70-78
• 5.1 AMESim软件与Matlab的联合仿真介绍70
• 5.2 AMESim软件与Matlab的联合仿真准备70-72
• 5.3 系统的Simulink控制框图72
• 5.4 系统的AMESim模型72-74
• 5.5 推进与回转系统的仿真研究74-77
• 5.6 本章小结77-78
• 结论78-80
• 参考文献80-83
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果83-84
• 致谢84

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