全断面硬岩掘进机电控系统设计与研究

发布时间：2018-11-01 21:02

【摘要】：由于当前全断面硬岩掘进机向着更加高效安全智能化发展,如今全断面硬岩掘进机掘进的电气控制系统不能够适应煤矿井下环境,此外还存在液压系统位置精确控制不精确和刀盘推进速度与负载变化不匹配问题。针对以上问题本文开发设计适用于煤矿井下安全防爆要求的电气控制系统系统,设计了能够实时监控设备的监控系统;能够实现远程无线遥控系统并将控制信号、视频信号和测量导向信号无线传输的煤矿井下远程无线控制系统。对与全断面硬岩掘进机液压系统中伺服阀控对称液压缸系统中存在线性与非线性不确定参数以及外界干扰等问题,提出了一种基于积分链式微分器的积分滑模控制器以提高控制精确性。此外对于全断面硬岩掘进机刀盘推进过程中推进速度波动较大和刀盘与岩石之间压强过大的问题提出了基于RBF神经网络的推进控制器,同时将推进压力加入到控制系统输入中提高了掘进效率减小了刀盘磨损。经试验验证本文提出的设计研究能够显著地提高煤矿井下隧道掘进的效率,使煤矿矿井建设更加安全高效智能。
[Abstract]:Due to the current development of full section hard rock tunneling machine towards more efficient, safe and intelligent, the electrical control system of full section hard rock tunneling machine can not adapt to the underground coal mine environment. In addition, there are some problems such as imprecise position control of hydraulic system and mismatch between the speed of the cutter head and the load change. In view of the above problems, this paper develops and designs an electrical control system suitable for the requirements of safety and explosion protection in coal mines, and designs a monitoring system that can monitor and control the equipment in real time. The remote wireless control system in coal mine can realize the remote wireless remote control system and transmit the control signal, video signal and measurement direction signal wirelessly. There are linear and nonlinear uncertain parameters and external interference in servo valve controlled symmetrical cylinder system in hydraulic system of full-section hard rock tunneling machine. An integral sliding mode controller based on integral chain differentiator is proposed to improve control accuracy. In addition, a propulsion controller based on RBF neural network is proposed for the problems of large fluctuation of propulsion speed and excessive pressure between cutter head and rock during the advance process of full-section hard rock tunneling machine. At the same time, the thrust pressure is added to the input of the control system to improve the tunneling efficiency and reduce the wear of the cutter head. The experimental results show that the design and research presented in this paper can significantly improve the efficiency of underground tunneling and make the construction of coal mine more safe, efficient and intelligent.
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD632.2

【参考文献】

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本文编号：2305093