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锚杆钻机推进力最优自抗扰控制方法

921   编辑:中冶有色网   来源:中国矿业大学  
2024-01-18 16:28:16
权利要求书: 1.一种锚杆钻机推进力最优自抗扰控制方法,其特征是,包括如下步骤:步骤1)建立锚杆钻机推进系统数学模型; 101)当电液比例溢流阀的比例电磁铁线圈通电时,产生的电磁力作用在先导阀芯上; 乳化液经阻尼孔R1分流,分流后的一部分通过阻尼孔R2,作用于主阀阀芯上腔,另一部分通过阻尼孔R3,作用于先导阀; 如果作用于先导阀上的乳化液压力不能克服电磁力,主阀阀芯上腔和下腔压力近似相等,在主阀弹簧初始作用力下,主阀保持关闭状态;当乳化液压力超过先导阀电磁力,先导阀开启;经阻尼孔R1后,乳化液压力下降,导致主阀下腔压力大于上腔压力,主阀开启; 102)记比例电磁铁输入电流为I、输出电磁力为Fem、增益为Kb,拉普拉斯算子为s,比例电磁铁的数学模型为: 103)记先导阀阀芯及推杆质量之和为m2,先导阀粘性阻尼系数为Bv、等效弹簧刚度为Kv,先导阀阀芯位移为X2,先导级的比例系数为Km=1/Kv、固有频率为 阻尼系数为先导控制级的数学模型为: 104)记主阀的下腔和上腔压力分别为p1、p2,主阀下表面和上表面受力面积分别为A1、A2,主阀阀芯及推杆质量之和为m1,主阀阀芯弹簧刚度为K,弹簧的初始压缩量为X10,主阀阀芯位移为X1,稳态液动力为Fh,则 为X1的二阶导数; 记ΔFh、ΔX1、Δp1和Δp2分别为Fh、X1、p1和p2的变化量, 表示Fh关于X1的一阶偏导,则 经线性化处理后,表示为ΔFh=Kh1ΔX1+Kh2(Δp1?Δp2); 105)记油液有效弹性模量为βe,固定液阻的流量压力系数为GR1,先导阀的流量增益与流量—压力系数分别为Kq2和Kc2,先导阀干路流量和先导阀支路流量分别为Q2和Q4,主阀上腔流量为Q3,主阀上腔容积为2,则 Q4=Kq2X2+Kc2p2,t表示时间; 106)记主阀固有频率为 主阀上腔转折频率为ωc=(GR1+Kc2)βe/2,主2 阀主导转折频率为ωv=(K+Kh1)(GR1+Kc2)/A2,有效作用面积为则主阀阀芯位移X1表示为: 其中p1(s)为比例溢流阀的输出压力; 107)基于ωM和ωc远大于液压推进系统固有频率,忽略其对系统控制性能的影响,将X1(s)进行简化,有 108)记比例溢流阀溢流流量为Q,主阀下腔流量为Q1,主阀下腔容积为1,主阀
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锚杆钻机 钻机
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