悬臂式掘进机行走系统的智能控制研究

发布时间：2017-04-13 07:10

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【摘要】：目前,掘进机在地下工程和采矿工程中大量使用,智能化发展是一个大的趋势,本论文的目标是研究实现掘进机行走系统的智能控制,控制掘进机在行走和施工时始终按设计好的巷道中心线轨迹行进,最终实现掘进机沿设计巷道中心线自动掘进。 论文首先阐述了掘进机在掘进巷道过程中的定位方法,把卫星定位技术运用到传统的激光导向定位中,使定位更准确、高效。掘进机行走机构简化为前两个引导轮,后两个行走液压马达组成的四轮机构。巷道中心线(即掘进机行走路径)用 N(N 值大小取决于巷道的掘进精度)个点对其进行离散,用相邻两离散点间的直线段逼近其对应的圆弧段,并求出了所有离散点的坐标。掘进机在掘进巷道时,始终沿折线行走代替沿圆弧轨迹行走,掘进机需在折点处进行自身位置调整,本文还阐述了掘进机在相邻两离散点间的行程及在离散点处自身位置调整角度与行走液压马达所需流量的对应函数关系,得出了行走液压马达的流量控制公式,并给出了行走液压马达流量控制方案。 最后,根据规划好的掘进机行走路径、掘进机液压马达的流量控制公式及流量控制方案、掘进机行走系统的相关参数,用 MATLAB 为开发平台编写了掘进机行走系统的智能控制软件,最终实现掘进机沿设计巷道中心线智能掘进。 本论文的研究对象虽然为 EBZ-132SH 型悬臂式掘进机,但其控制理论和方法可广泛应用到以液压马达为行走驱动系统的所有机械设备上来实现机械行走系统的智能控制。
【关键词】：掘进机 行走系统 液压马达 智能控制
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TD421.5
【目录】：

• 1 绪论7-12
• 1.1 引言7
• 1.2 掘进机的分类及其各自优缺点7-9
• 1.3 悬臂式掘进机目前国内外的发展状况9-10
• 1.4 课题的提出10-11
• 1.5 课题的主要任务11-12
• 2 车辆在行走过程中的定位技术12-19
• 2.1 智能车辆的发展状况12-13
• 2.1.1 国外智能车辆研究概况12-13
• 2.1.2 国内智能车辆研究状况13
• 2.2 车辆在行走过程中的定位13-19
• 2.2.1 独立定位技术13-14
• 2.2.2 地面无线电定位技术14-15
• 2.2.3 GPS 定位15-19
• 3 掘进机掘进巷道过程的智能控制19-29
• 3.1 巷道施工导向方法19-20
• 3.2 掘进机掘进巷道中心线过程的智能控制20-29
• 3.2.1 掘进机行走机构的数学建模20-21
• 3.2.2 巷道中心线的数学建模21-23
• 3.3.3 掘进机自动掘进巷道过程的数学建模23-29
• 4 EBZ-1325H 型掘进机掘进行走系统的智能控制研究29-44
• 4.1 EBZ-1325H 型掘进机主要结构及技术参数29
• 4.2 EBZ-1325H 型掘进机行走机构的组成和工作原理29-31
• 4.2.1 行走机构的组成31
• 4.2.2 EBZ-1325H 型掘进机行走机构的工作原理31
• 4.3 悬臂式掘进机行走液压系统31-34
• 4.3.1 悬臂式掘进机行走液压系统控制方式32-33
• 4.3.2 EBZ-1325H 型悬臂式掘进机行走液压系统33-34
• 4.4 悬臂式掘进机液压马达控制方案设计34-41
• 4.4.1 电液比例阀的结构和工作原理35-36
• 4.4.2 电液比例阀的数学模型36-38
• 4.4.3 液压马达的结构与工作原理38-39
• 4.4.4 液压马达的数学模型39-41
• 4.5 液压马达的流量控制设计41-44
• 5 用MATLAB 编写程序实现对掘进机行走系统的智能控制44-55
• 5.1 MATLAB 编程语言简介44
• 5.2 用MATLAB 编写控制程序和人机界面图44-45
• 5.3 人机界面图45-46
• 5.4 主程序的运行46-49
• 5.5 数据的采集与处理49-55
• 6 结论55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-60
• 附录60-61
• 详细摘要61-68

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 赵汗青;赵卉放;;悬臂式巷道掘进机智能控制展望[J];煤矿机电;2008年03期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 周志利;厚煤层大断面巷道围岩稳定与掘锚一体化研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

2 赵学雷;基于多传感器信息融合的载荷及煤岩判定与识别技术研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

3 田R，

本文编号：303064