锚杆钻车机械臂分数阶PI~λ控制器设计及仿真研究

以矿用锚杆钻车机械臂为研究对象,设计了基于分数阶PI~λ算法的空间位姿控制器。首先建立了机械臂每个关节处的阀控油缸的二次传递函数;其次推导出了PI~λ控制器的设表达式;然后对分数阶PI~λ控制器的参数K_i、λ对系统稳定性能的影响作了分析。最后将分数阶控制器和整数阶控制器进行比较,结果表明分数阶控制器在响应速度、调节时间、稳态精度方面都比整数阶控制器的控制效果更好。

双桥独立驱动铰接车辆牵引力控制策略研究

为了满足我国自主研制井下辅助运输车辆的需要,依据铰接式特种车辆的结构特征,建立了整车七自由度动力学模型。针对双桥独立电驱动铰接车辆,以滑模控制的驱动防滑控制算法为基础,提出了双桥独立电驱动铰接车辆的驱动防滑控制策略。对所研究的控制策略在MatLab-simulink环境下进行了数值仿真验证,并且与直接使用前、后桥驱动电机输出等比例驱动转矩方式进行了比较。结果表明:转速差控制策略能够将车辆各轮胎的滑转率控制在期望值附近,避免了车轮打滑的发生,有效提升了车辆系统的驱动性能,为我国井下车辆关键技术的发展提供了理论储备和技术支持。

掘进装备机载自动支护装置安全分析验证平台的研制

以掘进装备机载自动支护装置为研究对象,建立了掘进装备机载自动支护装置安全分析验证平台。通过分析和测试自动支护装置带载工况下的动态性能,验证了其工作时的安全性,同时为掘进装备机载自动支护装置的设计研发和优化改进提供了试验依据,提高了掘进装备机载自动支护装置的定位精确度。

气电混合动力清扫车系统设计及控制策略研究

气电混合动力技术的应用能有效减少油耗和排放,为此,对电动清扫车的动力系统及控制策略提出了更高的要求。在传统道路清扫车的基础上,设计出一套新的动力系统方案,在转场模式和清扫模式下,分别介绍了串联式混合动力的动力系统控制策略。最后在Matlab/Simulink环境下,对混合动力系统的控制策略进行离线仿真,验证了控制策略的可行性和优越性。

基于切比雪夫多项式的分数控制系统数值模拟

针对分数控制系统问题,提出了一种基于切比雪夫多项式的数值方法。微分法推导了分数阶的运行矩阵,并将原问题转化为线性方程组。最后,通过算例验证了该方法的有效性和可行性。

新型钻机的研制

锚杆钻机是井下巷道开采的主要设备之一。由于现有锚杆钻机自动化水平低,钻进角不可调整,且需要人工将锚杆设置到钻架上,工作效率低。提出了一种新型钻机的研制方案,介绍了方案具体内容、整体结构、工作原理。提高了井下工作效率和人员安全性,进一步实现机械化换人、自动化减人的目标。