竖井掘进机纠偏过程撑靴液压系统控制策略研究

简介

为解决全断面竖井掘进机在钻进过程中的角度偏斜问题,提出纠偏过程撑靴液压系统控制策略。考虑到钻进过程中姿态测量的实时性,重点提出针对小角度偏斜的纠偏原理,将竖井掘进机的纠偏过程规划为绕钻头顶点旋转和向下钻进的交替配合;将各支撑液压系统的作用独立开来,以单个撑靴液压缸为对象,建立了含不确定干扰的纠偏过程撑靴液压系统动力学模型,设计基于模型补偿和角度误差符号积分的鲁棒控制策略,并通过李雅普诺夫稳定性分析证明了控制器可理论实现渐近跟踪性能;基于MATLAB/Simulink平台建立系统仿真模型和控制算法模块,选择两类转角指令,完成控制策略对比仿真。结果表明:在不确定干扰下所提出控制策略具有较高的偏斜角度调节精度。