悬臂式掘进机截割过程位姿响应与截割臂摆速控制研究
发布时间：2022-05-06 21:14
煤炭是我国的主体能源,随着开采深度的不断增加,采掘作业区各种自然灾害更趋严重。因此,无人采掘装备已成为我国煤炭工业的重要发展目标。在综掘工作面,悬臂式掘进机的应用大幅提高了巷道掘进效率,但仍存在很多问题,严重制约了智能化无人综掘的发展,其中悬臂式掘进机的机器人化自主导控是首要问题,其关键基础科学问题的解决更是当务之急。聚焦关键科学问题:悬臂式掘进机截割过程位姿响应和截割臂摆速控制方法,本文通过动力学建模与分析,得到了掘进机截割过程位姿响应规律与截割臂径向跳动规律;提出并研究了一种截割臂摆速控制方法,根据煤岩硬度的变化自动调整截割臂摆速;为掘进机机器人化自主导控的实现提供了理论依据与支撑。（1）基于Lagrange方程建立了悬臂式掘进机截割过程位姿动力学耦合模型。分析了悬臂式掘进机截割过程位姿变化现象及影响因素,确定了位姿变化参数为偏向位移、后向位移、卧底位移、俯仰角、横滚角和偏向角,影响因素为截割载荷、截割臂摆角和煤层倾角,并提出了一种截割载荷离散化计算方法。对第二类Lagrange方程进行变形,完整地计算了掘进机截割过程中整机系统的动能、势能和耗散能;针对横向截割与纵向截割两种工况,...
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１掘进机工况环境示意图??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?ｏｆ?ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ??
图２．３后向位移??Ｆｉｇ．２．３?Ｂａｃｋｗａｒｄ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ??
图２．２偏向位移??Ｆｉｇ．２．２?Ｌａｔｅｒａｌ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Simulink的模块化物理层通信链路波形仿真[J]. 郭巍,刘建成,倪永婧,李勇. 无线电通信技术. 2019(02)
[2]2018年煤炭供需形势分析及2019年展望[J]. 肖新建. 中国能源. 2019(02)
[3]基于Simulink的纯电动汽车纵向动力学模型研究[J]. 蔡建红,李守成,金国庆. 机械制造与自动化. 2019(01)
[4]基于AMEsim-Simulink微电机驱动的集成式比例控制滑阀仿真研究[J]. 闫瑞琦,夏光,唐希雯,孙保群. 中国农机化学报. 2019(01)
[5]煤巷掘进机纠偏路径随机约束环境建模研究[J]. 杨健健,唐至威,王晓林,王子瑞,吴淼. 矿业科学学报. 2019(01)
[6]面向掘进机的超宽带位姿协同检测方法[J]. 符世琛,成龙,陈慎金,王鹏江,宗凯,吴淼. 煤炭学报. 2018(10)
[7]掘进机液压系统设计及参数确定[J]. 贺亚军. 机械管理开发. 2018(07)
[8]截割头载荷对掘进机机身偏向角的影响规律分析[J]. 宗凯,符世琛,李一鸣,张敏骏,王鹏江,王志龙. 工矿自动化. 2018(08)
[9]2007—2016年全国煤矿事故统计及发生规律研究[J]. 诸利一,吕文生,杨鹏,王志凯,王昆. 煤矿安全. 2018(07)
[10]煤矿掘进机履带行走机构动力学建模与分析[J]. 张兴刚. 科技经济导刊. 2018(18)
博士论文
[1]基于非平稳振动信号的综放工作面垮落煤岩识别方法研究[D]. 李一鸣.中国矿业大学(北京) 2018
[2]基于UWB测距的悬臂式掘进机位姿检测方法研究[D]. 符世琛.中国矿业大学(北京) 2018
[3]悬臂式掘进机关键结构的力学特性研究[D]. 李旭.中国矿业大学(北京) 2017
[4]掘进机位姿激光自动测量方法及系统研究[D]. 陶云飞.中国矿业大学(北京) 2017
[5]基于复合网络拓扑结构的悬臂式掘进机故障诊断方法[D]. 尹同舟.中国矿业大学(北京) 2017
[6]基于数据记录仪的掘进机载荷谱测定与分析方法研究[D]. 张兰胜.中国矿业大学(北京) 2017
[7]基于振动测试的掘进机关键结构动态特性研究[D]. 杨阳.中国矿业大学(北京) 2017
[8]EBH300A型煤矿横轴掘进机截割部结构动态特性研究[D]. 黄建农.中国矿业大学(北京) 2016
[9]悬臂掘进机掘进自动截割成形控制系统研究[D]. 田劼.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]三相异步电动机变频调速系统控制策略的研究[D]. 黄天翔.天津理工大学 2018
[2]掘进机动力学分析及电控箱减振研究[D]. 李朋朋.太原理工大学 2017
[3]掘进机整机动力学分析及电控箱减振研究[D]. 孙英.太原理工大学 2016
[4]具有自适应截割功能的掘进机控制系统研究[D]. 荣航.辽宁工程技术大学 2014
[5]基于Pro/E的掘进机模块化+Top-Down设计方法研究[D]. 刘华.哈尔滨工业大学 2013
[6]纵轴掘进机自动截割成形和恒功率截割控制技术研究[D]. 张介夫.哈尔滨工业大学 2013
[7]履带车辆行动系统动力学仿真分析[D]. 陈媛媛.沈阳理工大学 2012
[8]悬臂式掘进机截割部恒功率调速控制系统研究[D]. 刘志森.辽宁工程技术大学 2012
[9]纵轴式掘进机虚拟样机建模及动力学分析[D]. 何洋.辽宁工程技术大学 2009
[10]横轴式掘进机截割载荷的数值分析[D]. 吴迪.辽宁工程技术大学 2009
本文编号：3651227
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１掘进机工况环境示意图??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ?ｏｆ?ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ??
图２．３后向位移??Ｆｉｇ．２．３?Ｂａｃｋｗａｒｄ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ??
图２．２偏向位移??Ｆｉｇ．２．２?Ｌａｔｅｒａｌ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Simulink的模块化物理层通信链路波形仿真[J]. 郭巍,刘建成,倪永婧,李勇. 无线电通信技术. 2019(02)
[2]2018年煤炭供需形势分析及2019年展望[J]. 肖新建. 中国能源. 2019(02)
[3]基于Simulink的纯电动汽车纵向动力学模型研究[J]. 蔡建红,李守成,金国庆. 机械制造与自动化. 2019(01)
[4]基于AMEsim-Simulink微电机驱动的集成式比例控制滑阀仿真研究[J]. 闫瑞琦,夏光,唐希雯,孙保群. 中国农机化学报. 2019(01)
[5]煤巷掘进机纠偏路径随机约束环境建模研究[J]. 杨健健,唐至威,王晓林,王子瑞,吴淼. 矿业科学学报. 2019(01)
[6]面向掘进机的超宽带位姿协同检测方法[J]. 符世琛,成龙,陈慎金,王鹏江,宗凯,吴淼. 煤炭学报. 2018(10)
[7]掘进机液压系统设计及参数确定[J]. 贺亚军. 机械管理开发. 2018(07)
[8]截割头载荷对掘进机机身偏向角的影响规律分析[J]. 宗凯,符世琛,李一鸣,张敏骏,王鹏江,王志龙. 工矿自动化. 2018(08)
[9]2007—2016年全国煤矿事故统计及发生规律研究[J]. 诸利一,吕文生,杨鹏,王志凯,王昆. 煤矿安全. 2018(07)
[10]煤矿掘进机履带行走机构动力学建模与分析[J]. 张兴刚. 科技经济导刊. 2018(18)
博士论文
[1]基于非平稳振动信号的综放工作面垮落煤岩识别方法研究[D]. 李一鸣.中国矿业大学(北京) 2018
[2]基于UWB测距的悬臂式掘进机位姿检测方法研究[D]. 符世琛.中国矿业大学(北京) 2018
[3]悬臂式掘进机关键结构的力学特性研究[D]. 李旭.中国矿业大学(北京) 2017
[4]掘进机位姿激光自动测量方法及系统研究[D]. 陶云飞.中国矿业大学(北京) 2017
[5]基于复合网络拓扑结构的悬臂式掘进机故障诊断方法[D]. 尹同舟.中国矿业大学(北京) 2017
[6]基于数据记录仪的掘进机载荷谱测定与分析方法研究[D]. 张兰胜.中国矿业大学(北京) 2017
[7]基于振动测试的掘进机关键结构动态特性研究[D]. 杨阳.中国矿业大学(北京) 2017
[8]EBH300A型煤矿横轴掘进机截割部结构动态特性研究[D]. 黄建农.中国矿业大学(北京) 2016
[9]悬臂掘进机掘进自动截割成形控制系统研究[D]. 田劼.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]三相异步电动机变频调速系统控制策略的研究[D]. 黄天翔.天津理工大学 2018
[2]掘进机动力学分析及电控箱减振研究[D]. 李朋朋.太原理工大学 2017
[3]掘进机整机动力学分析及电控箱减振研究[D]. 孙英.太原理工大学 2016
[4]具有自适应截割功能的掘进机控制系统研究[D]. 荣航.辽宁工程技术大学 2014
[5]基于Pro/E的掘进机模块化+Top-Down设计方法研究[D]. 刘华.哈尔滨工业大学 2013
[6]纵轴掘进机自动截割成形和恒功率截割控制技术研究[D]. 张介夫.哈尔滨工业大学 2013
[7]履带车辆行动系统动力学仿真分析[D]. 陈媛媛.沈阳理工大学 2012
[8]悬臂式掘进机截割部恒功率调速控制系统研究[D]. 刘志森.辽宁工程技术大学 2012
[9]纵轴式掘进机虚拟样机建模及动力学分析[D]. 何洋.辽宁工程技术大学 2009
[10]横轴式掘进机截割载荷的数值分析[D]. 吴迪.辽宁工程技术大学 2009
本文编号：3651227
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3651227.html