【摘要】：為了改善大功率采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)的受力狀態(tài),提高牽引機(jī)構(gòu)可靠性。課題研提出一種可以調(diào)節(jié)采煤機(jī)姿態(tài)的液壓浮動(dòng)調(diào)姿牽引機(jī)構(gòu),并設(shè)計(jì)液壓浮動(dòng)調(diào)姿牽引機(jī)構(gòu)的液壓控制系統(tǒng),通過MATLAB/Simulink軟件對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析。首先,將傳感器測得單截齒三向載荷通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換為截齒齒尖所受三向載荷,建立滾筒截割阻力計(jì)算數(shù)學(xué)模型,得到截割阻力變化曲線;通過矢量方程的方法分析采煤機(jī)行走過程中速度、加速度的變化情況,探尋附加慣性力的變化規(guī)律。其次,建立采煤機(jī)整機(jī)力學(xué)模型,確定采用預(yù)條件擬極小剩余解算方法,對采煤機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)解算。根據(jù)解算結(jié)果結(jié)合牽引機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸,給出控制系統(tǒng)原理和控制方法。建立梁端距變化數(shù)學(xué)模型與液壓缸困油壓力數(shù)學(xué)模型,得到了液壓缸伸長量對梁端距和液壓缸困油壓力函數(shù)關(guān)系;建立液壓控制系統(tǒng)模型,得到液壓缸位移對電液比例閥閥芯位移的傳遞函數(shù)。最后,設(shè)計(jì)模糊PID控制器,在MATLAB/Simulink中進(jìn)行系統(tǒng)仿真。結(jié)果表明,加入了模糊PID控制器的控制系統(tǒng)較傳統(tǒng)的電液比例控制系統(tǒng)有響應(yīng)速度快,控制精度高,無滯后,超調(diào)量小等優(yōu)點(diǎn),此控制策略適合應(yīng)用與電液比例控制系統(tǒng)中。并且隨著液壓缸初始長度的增加,采煤機(jī)梁端距受到浮動(dòng)牽引機(jī)構(gòu)液壓缸調(diào)節(jié)的靈敏度越來越高。
[Abstract]:In order to improve the mechanical state and reliability of high-power shearer traction mechanism. This paper presents a kind of hydraulic floating attitude adjusting traction mechanism which can adjust the attitude of shearer, and designs the hydraulic control system of hydraulic floating attitude adjusting traction mechanism. The dynamic characteristics of the system are analyzed by MATLAB/Simulink software. First of all, the sensor measured the single tooth three direction load through the coordinate transformation, converted to the tooth tip of the three direction load, set up the cylinder cutting resistance calculation mathematical model, obtained cutting resistance curve; Through the method of vector equation, the change of speed and acceleration of shearer is analyzed, and the law of the change of additional inertial force is explored. Secondly, the mechanical model of shearer is established, and the dynamic and static solution of shearer is determined by using preconditioned quasi-minimal residual solution method. According to the calculation results and the characteristics of the traction mechanism structure, the structure size of the hydraulic cylinder is determined, and the control system principle and control method are given. The mathematical model of beam-end distance variation and hydraulic cylinder oil trap pressure is established, and the relationship between the length of hydraulic cylinder and the beam-end distance and the pressure function of hydraulic cylinder is obtained. The model of hydraulic control system is established and the transfer function of hydraulic cylinder displacement to valve core displacement of electro-hydraulic proportional valve is obtained. Finally, the fuzzy PID controller is designed and simulated in MATLAB/Simulink. The results show that the control system with fuzzy PID controller has the advantages of fast response speed, high control precision, no delay and small overshoot. This control strategy is suitable for the application of electro-hydraulic proportional control system. With the increase of the initial length of the hydraulic cylinder, the sensitivity of adjusting the end distance of the shearer beam by the floating traction mechanism becomes higher and higher.
【學(xué)位授予單位】：黑龍江科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD632.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2420993