基于改进SFS算法的锚杆钻臂参数整定研究

针对锚杆钻臂井下自动控制过程中存在的环境恶劣、地质复杂等特殊工况,需着重考虑PID的参数选取,为此采用随机分形搜索算法(SFS)对PID参数进行整定。由于随机分形搜索算法存在局部搜索能力不足、易陷入局部最优等问题,在面对机械臂待整定参数多及参数间耦合严重时,其整定效果不佳。因此,引入混沌初始化、正余弦策略、自适应K值选取策略以提高算法的局部搜索能力以及全局搜索速度;采用柯西、差分定向变异策略使算法跳出局部最优。通过标准测试函数测试表明改进后的随机分形搜索算法收敛速度及精度均有一定提高。最后通过锚杆钻臂参数整定仿真实验表明:改进后随机分形搜索算法整定的PID参数总体适应度值提高21%;各关节的量化指标表示改进后随机分形搜索算法跳出了局部最优,提高了整体寻优精度与速度。

变频泵控锚杆钻臂摆角动态滑模自适应控制

巷道支护锚杆/锚索安装过程中,液压锚杆钻机钻臂通常人工控制,定位精度低,导致钻杆安装偏离设计位置,引起设备故障和巷道坍塌.因此,设计一种基于动态切换函数的滑模自适应摆角控制器.针对变频泵控液压锚杆钻臂旋转系统存在的诸多内外部干扰,设计自适应律和动态滑模控制器,有效降低抖振和抑制干扰.联合仿真实验表明,动态滑模自适应摆角控制能够有效克服诸多不确定性对系统的影响,无超调的准确跟踪设定值,满足煤炭安全规程中锚杆/锚索安装偏转角控制和巷道稳定支护的需求.

非对称结构的锚杆钻臂给进杆有限元分析及优化设计

针对一种非对称锚杆钻臂给进杆在工作过程中受主给进油缸的偏载推力与拉力而影响锚杆钻臂工作可靠性的问题,应用有限元分析软件ABAQUS对给进杆进行有限元分析。结合理论分析及有限元分析结果,对其进行了优化设计,提高了给进杆的结构强度,为该结构的优化设计提供了理论依据,对其他钻机类似结构的给进杆优化设计也具有参考价值。

锚杆钻车钻臂工作空间分析及仿真

钻臂的工作空间是衡量钻臂运动能力的一个重要指标。应用D-H法对钻臂进行正运动学分析,并建立钻臂连杆各关节坐标系。基于设计的连杆参数及变量范围,建立钻杆相对于钻臂基座的位姿矩阵。基于蒙特卡洛法分析,利用MATLAB仿真出钻臂工作空间及覆盖面积,通过Robotic toolbox工具对运动学结果进行验证,为后续钻孔规划及结构改进提供基础。

国产EBJ-120型掘进机实施掘锚一体化技术

介绍了在国产EBJ-120掘进机上加装锚杆钻臂系统,并通过加装过程中对锚杆钻臂系统的结构改进、工艺改进等手段,实现掘、支、锚一体化技术的合理应用,为寻求适合潞安煤层条件的掘锚一体化煤巷掘进机组提供了一条途径。