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题名基于准滑动模态的液压支架推移系统高精度位置控制
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作者
高钰豪
孙星
李洋
刘伟
李婧妍
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机构
宁夏天地奔牛实业集团有限公司
煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室
天地宁夏支护装备有限公司
西安电子科技大学杭州研究院
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2025年第6期105-112,共8页
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基金
宁夏回族自治区重点研发计划重大资助项目(2023BEE01002)。
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文摘
液压支架推移系统的控制精度直接影响综采工作面直线度。目前液压支架推移系统位置控制算法普遍存在状态感知维度单一、动态扰动耦合复杂等问题,导致控制算法的实际效果受限,特别是移架过程中的非线性摩擦效应与未建模动态特性,进一步加剧了系统控制偏差的累积效应。针对上述问题,提出了一种基于准滑动模态的液压支架推移系统高精度位置控制方法。首先,建立了融合液压缸动力学、流量特性及扰动耦合的非线性模型,提出了“双幂次趋近律−新型饱和函数”协同框架,解决传统滑模控制(SMC)中快速收敛与抖振抑制的矛盾。其次,设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)的准滑动模态控制器(QSMC),该控制器引入ESO估计液压支架推移系统未建模动态和外部扰动,采用非线性反馈饱和函数加快系统状态收敛,有效抑制SMC固有的抖振现象。仿真结果表明:相比传统SMC,所提方法在阶跃响应中稳态时间缩短至1.1 s,降幅为47.6%,稳态误差趋近于零;在正弦响应中,0.2 s即可实现稳定跟踪,峰值误差为0.001 m,减小了94.7%,且具备更宽的频带特性;在方波输入下所提方法实现了平滑切换,鲁棒性更强。
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关键词
液压支架推移系统
工作面直线度控制
位置控制
滑模控制
准滑动模态
扩张状态观测器
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Keywords
hydraulic support pushing system
mining face straightness control
position control
sliding mode control
quasi-sliding mode
extended state observer
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分类号
TD355.4
[矿业工程—矿井建设]
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题名基于双速缓冲阀推移系统的压力特性研究
被引量：2
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作者
张卜文
寇子明
吴娟
李程
彭艳伟
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机构
太原理工大学机械与运载工程学院
华北科技学院应急装备学院
矿山流体控制国家地方联合工程实验室
潞安化工集团余吾煤业公司
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出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第6期1002-1010,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(U1910212)。
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文摘
综采工作面液压支架推移系统的定位控制由智能化开采的关键技术支撑,井下高压大流量工况下,现有支架开关换向阀启闭瞬间会引起系统压力流量突变,影响元件寿命以及执行机构运动的精度和平稳性。为此,设计了用于液压支架推移回路的双速缓冲阀结构。首先,展开了对推移系统及双速缓冲阀的理论研究,分析了双速缓冲阀对系统启动、运行过程压力的影响;其次,建立了阀及推移回路的SimulationX模型,仿真分析了关键参数对阀压降以及液压执行系统速度的影响;最后,搭建了模拟实验台,研究了不同供液压力流量下双阀串联推移系统的压力特性。研究结果表明:启用双速缓冲阀后,减小了系统的压力和速度变化幅值,降低了阀前压力波动及其对系统压力的影响;在不同的系统压力、流量下,改善了阀后压力特性,增强了稳态压力抗干扰性;验证了方案的有效性,为井下阀控缸方案及后续阀的优化提供依据。
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关键词
开关换向阀
液压支架推移系统
双阀串联
双速阀
缓冲性能
压力响应特性
SimulationX
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Keywords
on-off reversing valve
hydraulic support pushing system
double valves in series
two-speed buffer valve
buffer performance
pressure response characteristics
SimulationX
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分类号
TH137.52
[机械工程—机械制造及自动化]
TD355
[矿业工程—矿井建设]
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