基于PNN神经网络的凿岩台车电液控制系统故障诊断研究

针对凿岩台车电液控制系统故障诊断效率低的问题,该文提出一种结合故障树分析法和概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)的故障诊断方法。首先,基于电液控制系统的结构和工作原理构建其故障树模型;然后通过对故障树模型进行定性分析,确定其最小割集和典型故障种类,以选取的典型故障种类的关键参数构建故障征兆矩阵,通过PNN神经网络对该矩阵进行训练和计算,实现对系统典型故障状态的自动识别。实验结果表明,该文方法的平均诊断时间为1.2 s,平均诊断准确率为80%,能够快速准确地定位系统故障,可满足凿岩台车电液控制系统故障诊断的工程实际需求。

硬质岩滑坡深大抗滑桩一体化旋挖成孔技术及应用

硬质岩深大抗滑桩桩孔成孔效率是滑坡灾害防治的难点问题之一。选取川西南典型复杂山区硬质岩滑坡抗滑桩成孔为研究对象,系统分析了裂隙弱发育深部硬质玄武岩地层抗滑桩传统工艺成孔存在的问题,对此设计了9种组合旋挖成孔工艺方案进行现场试桩试验,从钻进效率、技术及经济可行性等方面进行了分析论证。现场试验及分析结果表明:采用“大扭矩截齿筒钻旋挖+扩孔直径差0.4 m”分级扩孔一体化成孔技术在硬质岩地层中钻进效率较高、钻具损耗较低、成本较低,验证了硬质岩抗滑桩高效旋挖分级扩孔技术的可行性和高效性,对比现有人工成孔、冲击钻成孔、旋挖一次成孔等工艺,从安全、效率、成本等方面均得到了极大提升。该技术成功应用于白鹤滩迁建集镇后缘滑坡桩基施工,每延米综合耗时1.43 h,较改进前旋挖一次成孔效率提升3倍,成本降低了60%。该技术为复杂地质条件下水敏型、震敏型硬质岩滑坡抗滑桩快速成孔施工提供了高效、可行的技术方案。

基于RBF神经网络整定PID的电液比例系统位置控制研究

针对凿岩机械臂的电液比例系统位置控制精度问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID的电液比例系统位置控制方法。首先,在AMESim中搭建了阀控非对称液压缸的电液比例系统简化模型,设置了各个模块的参数;然后,利用MATLAB/Simulink搭建了系统闭环控制模型,通过不断更新RBF网络模型并修正PID参数,实现了基于RBF神经网络整定PID的电液比例系统位置控制目的;结合AMESim搭建的电液比例系统模型和Simulink下搭建的控制器进行了联合仿真;最后,基于凿岩台车机械臂实验平台,进行了电液比例系统位置控制实验。仿真结果表明:在受到外部干扰的情况下,RBF神经网络整定PID控制系统能够在0.3 s内控制活塞杆重新运行至目标位置,平均响应时间为1.5 s,位置精度误差不超过5 mm。实验结果表明:与常规PID控制方法相比,RBF神经网络整定PID控制活塞杆位置精度误差降低了75%,位置精度误差在工程实际要求的10 mm范围以内,因此,RBF神经网络整定PID算法可以有效提高电液比例系统的位置控制精度,满足凿岩机械臂实际工作中对电液比例系统位置精度的控制要求。

潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻理论与方案研究

自动防卡钻控制是潜孔钻机凿岩过程的一个关键控制技术,它直接影响机器的性能指标。本文在分析了目前已有的潜孔钻机防卡钻方案及其卡钻机理的基础上,提出了利用推进压力突然下降的信号控制推进系统回退来预防溶洞卡钻,利用回转压力的缓变信号无级控制推进系统推进力及推进速度来预防缓变卡钻和利用回转压力突变信号控制推进系统回退来预防裂隙卡钻的综合自动防卡钻控制方案,并对其控制规则进行了理论研究。本文所提出的潜孔钻机综合自动防卡钻控制系统稳定,能够实现自动预防各类卡钻控制,增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。

液压凿岩机的自动防卡钎控制方案

根据对液压凿岩卡钎机理的分析,针对3种不同的卡钎现象,在采用"绝对变化量"控制条件的基础上,应用计算机技术,提出推进力、回转扭矩的"变化率"控制条件,更准确地对可能出现的卡钎种类进行判定,实现"二路反馈三级防卡"的"主动预防"和"被动防卡"的设想.提出"开关式"和"无级调节式"两种处理方案,防卡钎的同时兼顾钻孔效率.

潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻控制

根据潜孔钻机凿岩过程卡钻机理的分析 ,提出了利用回转压力的缓变信号无级控制推进器推进力的预防卡钻控制和利用回转压力突变信号控制推进器回退的综合自动防卡钻控制 ,并对其控制规则进行了理论研究。试验证明 ,该控制系统性能稳定 ,能够实现自动预防各类卡钻控制 ,增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。

液压凿岩卡钎机理及自动防卡钎新方案

在分析液压凿岩卡钎机理的基础上，为提高液压凿岩过程自动防卡钎能力，提出了一种可预防各类卡钎的液压凿岩自动防卡方案，并设计了相应的液压控制系统，且对其进行了实验验证。理论和实验结果表明，新的自动防卡钎方案提高了凿岩自动防卡钎能力，具有重要实用价值。

凿岩过程推进压力反馈防卡钎计算机控制

根据凿岩过程中钎头进入溶洞卡钎区时推进压力的变化特征，提出了利用推进压力反馈自动进行防溶洞卡钎控制。通过对推进压力反馈自动防卡钎控制条件的研究分析，确定了自动防溶洞卡钎的计算机控制模型，并进行了防溶洞卡钎性能仿真计算和实验测试。理论分析计算和实验结果表明，计算机控制的防溶洞卡钎性能，优于纯液压控制的防溶洞卡钎性能；在三种防卡钎控制条件中，推进压力相对时间变化量的条件最好。

GA-BP网络在凿岩防卡阀推进压力预测中的应用

分析了凿岩钻车防卡阀的结构和工作原理,利用某采石场原始卡钎数据,建立了防卡阀BP神经网络模型。基于遗传算法理论对BP神经网络模型进行了结构拓扑优化和训练,建立了GA-BP网络模型。分析结果表明,BP神经网络模型和GA-BP网络模型均可以较好地预测卡钎时防卡阀的推进压力,但GABP网络模型具有更高的预测精度、非线性映射和网络性能。

凿岩过程全参数自适应最优控制理论及实现方法

根据液压凿岩机参数调节的固有特征，在恒功率自动换档的基础上，建立了液压凿岩过程有级调节冲击能、冲击频率及无级调节推进力和转钎速度的全参数自适应最优控制数学模型；此外，根据有级调节的特性，提出了先采用逐个变量变步长试行登山法分级局部寻优、然后再取各级局部最优中的最佳控制为其全参数自适应最优控制的程序以及液压凿岩全参数自适应控制最终成为现实提供了可行的理论指导和实现方法．

潜孔钻机智能防卡系统的研究

对潜孔钻机卡钻机理进行了探讨,为提高潜孔钻机的防卡钻能力,提出了一种能对卡钻事故和卡钻类别进行判别,并能自动处理卡钻和恢复正常钻进的智能防卡系统。该系统能大大提高潜孔钻机对卡钻判别的准确性和处理的快速性。

液压凿岩机恒功率自动换档控制理论和方案

在对液压凿岩机恒功率换档控制理论的研究基础上，提出了恒功率输出条件下利用液压凿岩机冲击压力的变化自动控制液压凿岩机换档方案，为液压凿岩过程全参数自适应最优控制提供了理论和技术基础．

凿岩机液压系统固体污染物的防控

对凿岩机液压系统故障频发、寿命低的问题进行了研究。针对液压油固体颗粒污染物引起液压系统故障的主要因素,介绍了固体颗粒污染物的危害,从油箱的合理设计及液压油的自清洁2方面阐述防控固体污染物的污染。

川付85井须家河组地层钻井技术

分析了川付８５ 井须家河组地层的特征， 介绍了该井防斜中靶、钻头选型、钻进参数优选、防塌和防漏等技术措施的现场实施情况， 并与邻井川２５ 井、川８４ 井作了比较分析， 提出一些对川东北地区须家河组地层切实可行的钻井技术措施。

潜孔钻机智能防卡钎系统的研究

对潜孔钻机卡钻机理进行了探讨。为提高潜孔钻机的防卡钻能力,提出了一种能对卡钻事故和卡钻类别进行判别,并能自动处理卡钻、恢复正常钻进的智能防卡系统。该系统能大大提高潜孔钻机对卡钻判别的准确性和处理的快速性。

液压凿岩机主要研究现状概述

介绍了国内外液压凿岩机的主要研究现状,从提高凿孔速度和预防卡钎的角度对相关的研究成果进行了归纳,并分析了液压凿岩机的发展趋势。改变液压凿岩机结构及工作原理,实现独立无级调节冲击能和冲击频率,适应不同凿岩对象;从试验得到凿岩过程中最优的凿孔速度所对应的回转压力与推进压力的关系,研究控制两者关系的方法;分析了凿岩机卡钎的原因及类型,提出预防和处理各类卡钎的自动防卡方案。

液压凿岩机凿岩控制系统设计研究及应用

液压凿岩机的凿岩控制系统可以使凿岩机高效作业、提高主要部件的使用寿命、降低钻具和凿岩机的损耗。本文详细分析了液压凿岩机凿岩控制功能和主要控制逻辑,设计了凿岩机液压控制系统,并说明了凿岩控制系统的原理。基于AMESim软件建立了液压系统模型,并进行了凿岩机控制系统的仿真。同时将该控制系统搭载在某凿岩机和某钻车上,进行了试验和应用,从应用来看该控制系统可以很好地实现凿岩机的防卡钎控制、防空打控制、高低冲切换控制等,研究应用结果为凿岩机的控制提供了参考和借鉴。

一种新型防卡方法的研究

针对国内外现有全液压凿岩钻车的防卡方法所存在的问题，提出了一种新型Ａ，Ｂ阀防卡方法，并对由此而设计的防卡阀和防卡回路，在一次自动防卡工作循环全过程中的动态性能，进行了计算机数字仿真研究和试验研究．探索了几种旨在提高防卡反应快速性的途径．对防卡回路的设计和调试具有指导意义和实用价值．

液压凿岩钻车调频无线电遥控装置设计

介绍了液压凿岩钻车遥控技术的应用情况及无线电遥控装置的组成及基本原理,并设计了一套灵活、可靠的调频无线电遥控装置和软件控制系统,它的设计思路和实现方法对于现行液压凿岩钻车控制系统的改造具有参考价值。

液压凿岩机回弹缓冲装置设计与实验研究

液压凿岩机钎杆回弹造成了机体刚性冲击,降低了凿岩机的工作效率和使用寿命,针对此不足,通过回弹波动理论分析,提出了回弹速度的计算方法和回弹缓冲装置的设计方法,从蓄能器的耦合和局部阻力角度建立缓冲活塞的数学模型,得出了缓冲活塞运动的非线性方程.利用Simulink对缓冲活塞进行了运动学仿真,分析了预充压力对回弹缓冲装置的动特性影响和其对工况的响应能力,并与实验结果进行对比,验证了仿真的准确性.结果表明:回弹速度与预充压力无关,与工作介质有关,介质系数增大,回弹速度增大.回弹缓冲装置设计有很好的工况响应能力,增加了液压凿岩机的可靠性,工作效率提高了7.23%,更符合实际工况要求.