悬臂式掘进机截割轨迹控制联合仿真研究

为提高掘进机截割头轨迹跟踪控制精度及实现巷道断面自动截割成形,应用ADAMS和AMESim建立掘进机截割部机液联合仿真模型,进行悬臂水平和垂直摆动的运动学分析及逆运动学求解,提出根据截割头在机身坐标系中的坐标,经运动学逆解生成回转与升降液压缸的目标位移,再经回转与升降两个电液比例闭环控制系统实现对截割头运动轨迹控制的新方法。以矩形断面为例,提出了类S形截割路径规划,进行了截割头运动轨迹的跟踪控制仿真和给定断面参数的自动截割控制仿真。仿真结果表明:截割头轨迹跟踪控制仿真最大误差为3.52 mm,具有较高的控制精度。

基于OPC的悬臂式掘进机监控系统

针对传统掘进机监控系统存在数据处理弱、难以实现复杂控制算法等不足,提出一种基于OPC通信的悬臂式掘进机监控系统,进行了监控系统的硬件配置选型及I/O接线,基于OPC通信协议建立了上位机中数据处理及控制软件MATLAB与组态软件MCGS的数据通信,以及与下位机PLC的通信连接,进行了组态软件设计,给出了截割部的监控主画面,为悬臂式掘进机监控系统提供了参考。

变频液压技术的发展及研究综述

对传统的节流调速及容积调速液压回路的不足之处进行了分析,并介绍了变频液压技术的特点及其兴起的背景,指出了变频液压动力系统是一种从动力源头考虑功率匹配的全局型节能动力系统.综述了国内外变频液压技术的发展过程、应用领域及研究现状.讨论了变频液压技术存在的问题,这些问题主要包括低速稳定性、响应的快速性、启动或换向时的平稳性、调速精度和效率等,针对这些问题提出了多种不同的对策,最后对变频液压技术的发展前景作了展望.

液压挖掘机全局功率匹配与协调控制

研究了发动机—泵和泵—负载两个环节实现局部功率匹配的原理和方法，分析了现有液压挖掘机两个环节之间不能实现功率匹配与协调的原因，提出了液压挖掘机全局功率匹配与协调的原理与方法，并给出了实现方案。这项研究对于设计液压挖掘机新型节能控制系统，提高生产效率，具有较大意义；对于其他行走工程机械也具有参考和借鉴作用。

变频泵控马达调速系统单神经元自适应PID控制

针对大惯性负载变频泵控马达调速系统动态性能差的特点 ,提出了采用不必基于模型的单神经元自适应 PID控制。介绍了单神经元自适应 PID控制器的结构和算法。仿真结果表明 ,单神经元自适应 PID控制器较常规 PID控制器具有更快的响应特性和良好的动态特性 ,对模型失配和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性 ,而且不论是在加速段、等速段还是减速段 。

基于相似理论的采煤机模拟螺旋滚筒的设计

为研究采煤机自动调高,提出建立采煤机模拟截割实验装置,给出了模拟截割实验装置示意图.针对某型薄煤层采煤机,根据相似理论建立了模型与原型间相似参数的相似准则,确定了模拟螺旋滚筒相关参数数值,为螺旋叶片和端盘配置了截齿,使用SolidWorks建立了模拟螺旋滚筒各零件模型,经虚拟装配及干涉检查完成了模拟截割装置的螺旋滚筒三维建模,为采煤机模拟截割实验装置整机设计奠定了基础.

采煤机电液比例调高机液耦合仿真研究

针对目前采煤机滚筒调高采用开关阀控缸调高系统存在滚筒调高动态特性较差,控制精度较低等问题,将电液比例阀控缸闭环调高系统应用于某型薄煤层采煤机,分别利用ADAMS和AMESim软件建立采煤机虚拟样机的动力学模型和电液比例调高系统模型,考虑截割负载的影响,较为真实地构建了采煤机调高系统的机液耦合仿真模型。利用该模型,进行了电液比例阀控缸闭环调高系统的动态特性和控制特性仿真研究。仿真结果表明:基于PID的电液比例阀控缸闭环调高系统可以实现对预设轨迹的跟踪控制,并在无杆腔侧主油路上设置单向节流阀,以改善摇臂下调时出现的抖动现象,同时为直动式比例方向阀增加单向阻尼器,可以减小阀芯在摇臂下调瞬间受到的冲击,改善阀芯工作的稳定性和在小开口处的流量可控性。

变频泵控马达调速系统节能实验研究

阐明了交流变频泵控马达调速系统的节能原理,提出了功率节省率的概念.对变频泵控马达调速系统和进口节流阀控马达调速系统进行了能耗对比实验,结果证明:变频泵控马达调速系统有比较显著的节能效果,特别是低速或轻载时,节能效果更为明显;设定低频补偿功能会较大幅度地降低变频泵控马达调速系统低速段的效率.

基于AMESim的泵控马达变转速系统仿真分析

介绍了泵控马达变转速调速实验系统的组成,推导了变频器及电机的数学模型,根据数学模型在AMESim中构建了变频器及电机的仿真模型,并与液压系统回路仿真模型相结合,从而在AMESim中建立了泵控马达变转速调速系统的仿真模型,并对系统的开环及闭环PID特性进行了仿真分析,通过仿真分析,得到了有益的结论。

带式输送机机尾滚筒两级螺旋输送自清理装置设计

为了解决煤矿井下带式输送机在运输过程中出现机尾滚筒积淤的问题,对比现阶段简易的清淤方法,指出其不足之处,提出了利用两级螺旋输送装置进行自动清淤的设计方案,阐述了两级螺旋输送自动清淤装置的工作原理和结构特点,针对某种型号的带式输送机机尾滚筒进行了相关的螺旋输送设计计算,利用SolidWorks软件对两级螺旋输送自清理装置进行了总体结构设计,给出了总体结构图,为煤矿井下带式输送机机尾滚筒积淤和洒料自动清理提供了有效的解决办法。

基于PLC和触摸屏的井下喷浆料搅拌系统设计

针对煤矿井下喷浆作业中对于喷浆料的搅拌大多仍然采用人力现场搅拌、搅拌不充分导致回弹率较高和机械化程度较低等问题,设计一种新型喷浆料搅拌装置。阐述装置的工作原理,对液压系统主要元件进行设计计算和选型集成。设计电控系统硬件组成结构,采用FX系列PLC和GOT1000系列触摸屏对搅拌过程进行监控,对PLC的输入输出地址进行分配并设计接线图,对程序设计流程图及触摸屏的手动和自动运行界面进行设计。

液压挖掘机泵与发动机匹配研究

就液压挖掘机中常见的三档功率模式 ,详细地阐述了泵与发动机的匹配原理及其实现方法 ,分析了负荷传感系统的特点 ,阐明了负荷传感控制与泵、发动机匹配相矛盾的实质 ,提出了在保留泵与发动机匹配时应舍弃负荷传感控制的论点 ,对于泵与发动机匹配时的液压回路进行了较深的探讨 ,提出了由计算机依据泵与发动机匹配的原则 ,通过主阀自动调节和分配各执行器流量和功率的新的学术思想 ,推导了相关的公式。

变转速泵控马达系统转速降落补偿试验研究

分析变转速泵控马达调速系统产生转速降落的原因,指出系统泄漏、电动机机械特性和因系统压力变化带来的油液压缩性均能引起马达转速降落。给出基于系统压力反馈的转速降落补偿控制框图,推导出因系统泄漏和电动机机械特性引起转速降落的补偿系数和因油液压缩性引起转速降落的补偿系数。对变转速泵控马达调速系统,编制LabVIEW测控程序,在此基础上分别进行恒负载、变负载和变转速情况的转速降落补偿试验,由理论分析和试验结果得出了不同工况下的转速降落补偿方法,达到了在不同工况下变转速泵控马达调速系统转速降落补偿的目的。

带式输送机机尾滚筒清淤装置设计与研制

为了实现带式输送机机尾滚筒的自动清理,提高综掘工作面的机械化程度,分析了目前煤矿井下综掘工作面中带式输送机机尾滚筒处的积淤和抛洒物产生的原因,指出了存在的安全隐患,提出了采用输送带清淤装置解决该问题的思路,阐述了输送带清淤装置的工作原理,针对某种型号的带式输送机机尾滚筒进行了相关的设计计算及马达选型,介绍了清淤装置的结构设计思路及其结构特点,加工制作了清淤装置样机。地面及井下试验结果表明清淤装置达到了预期的功能,为带式输送机机尾滚筒处积淤和抛洒物的清理提供了一种有效解决方法。

变频回转液压系统的动态特性仿真

建立了变频回转液压系统的数学模型 ,利用Matlab中的Simulink构建了该系统的仿真模型 ,并对其动态特性进行了仿真。讨论了主要参数对系统性能的影响 ,得出了一些有价值的结论 。

变频泵控马达调速系统遗传算法PID控制

提出了基于遗传算法的变频泵控马达调速系统的PID参数寻优方法。仿真结果证明了遗传算法寻优后的PID控制器较常规PID控制器具有更好的控制特性 ,对模型失配和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性 ,很适合具有慢时变和存在负载扰动的变频泵控马达调速系统的控制。

VVVF技术在液压调速系统中的应用研究

简述了VVVF技术 ,介绍了VVVF液压调速系统的原理、组成 。

煤矿井下喷浆料搅拌装置结构及液压系统设计

针对煤矿井下喷浆作业中混合料的搅拌大多采用人工搅拌,存在搅拌不充分和自动化程度较低的问题,设计一种新型机械化搅拌装置。阐述了双螺旋搅拌头的工作原理,分析龙门立柱的结构特点。通过计算螺旋的输送量求出其负载转矩,确定驱动马达型号。对液压系统中液压泵和液压缸等主要元件进行选型计算,并对液压控制回路进行叠加阀式集成,设计集成阀块,使液压系统结构紧凑、安全可靠。该套装置体积小、重量轻、安装维护方便,适合在井下推广使用。

大惯量变转速泵控马达调速系统模糊控制

对大惯量负载的变转速泵控马达调速系统进行了模糊控制及模糊PID控制的实验研究 ,并与常规PID控制的实验结果进行了对比 ,获得了有益的结论 。

变转速液压容积调速系统的控制结构

变转速液压容积调速系统是一种新型容积调速回路,所采用的控制结构有四种:恒压频比(U/f)开环控制、矢量小闭环控制、负载压力补偿控制和速度大闭环反馈补偿控制。本文简述了这四种控制结构,并针对大惯性变转速液压容积调速系统的特点,提出了三种新的复合补偿控制结构:反馈与负载前馈相结合的复合补偿控制结构、反馈与输入前馈相结合的复合补偿控制结构、反馈与输入前馈和负载前馈相结合的复合补偿控制结构,对于提高大惯性变转速液压容积调速系统的控制特性具有较大意义。