懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部恒功率調(diào)速控制系統(tǒng)研究.pdf

1、目前,在我國(guó)乃至全世界的礦業(yè)生產(chǎn)中,部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛了。本文針對(duì)的研究對(duì)象是在煤礦的井下被廣泛用來掘進(jìn)巷道的懸臂式掘進(jìn)機(jī),所要解決的主要問題是針對(duì)煤巖分布不同的工況如何自動(dòng)調(diào)整掘進(jìn)機(jī)懸臂的擺動(dòng)速度,進(jìn)而達(dá)到截割電動(dòng)機(jī)的恒功率控制。本文所針對(duì)的機(jī)型是EBJ-132A型縱軸式掘進(jìn)機(jī),在研究過程中,通過該機(jī)型工作機(jī)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(duì)傳統(tǒng)的液壓缸行程檢測(cè)和控制的分析,引出對(duì)數(shù)字液壓缸

2、的應(yīng)用,用其對(duì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)的工作液壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行行程控制。針對(duì)機(jī)掘巷道內(nèi)同一個(gè)斷面煤巖共存的特殊工況,提出了根據(jù)工況實(shí)時(shí)的調(diào)整水平回轉(zhuǎn)油缸和升降油缸的進(jìn)給速度的方案,從而實(shí)時(shí)的控制懸臂的擺動(dòng)速度,以此達(dá)到截割電動(dòng)機(jī)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(shí),提高進(jìn)給速度,降低進(jìn)給力,截割硬度較大的煤或半煤巖時(shí),則要降低進(jìn)給速度,提高進(jìn)給力。本文在對(duì)遺傳算法和模糊控制進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)恒功率控制系統(tǒng),提出了

3、基于遺傳算法優(yōu)化,運(yùn)行參數(shù)可在線進(jìn)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(jìn)程實(shí)時(shí)的對(duì)其參數(shù)進(jìn)行在線的自動(dòng)調(diào)整。與傳統(tǒng)的參數(shù)固定的模糊控制器相比較,其對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能都有明顯的提高,適應(yīng)性較強(qiáng),可以運(yùn)用在各種不同的控制對(duì)象上。利用MATLAB軟件所建立模型進(jìn)行仿真,對(duì)其動(dòng)態(tài)穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)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(dòng)調(diào)節(jié)懸臂擺動(dòng)速度,降低了掘進(jìn)機(jī)功率損失、提高了工作效率,響應(yīng)速