礦用全斷面硬巖快速掘進(jìn)機(jī),是近年“智能礦山”建設(shè)的產(chǎn)物,其安全、高效、自動(dòng)化程度高,極大解放了勞動(dòng)生產(chǎn)力,提高了作業(yè)安全性,加快了施工作業(yè)效率。但其在掘進(jìn)過程中易受外界地質(zhì)因素與自身設(shè)計(jì)等因素影響常有蛇形掘進(jìn),位置姿態(tài)偏移等嚴(yán)重影響工作進(jìn)度與施工質(zhì)量的問題,作者對此進(jìn)行了如下詳細(xì)研究矯正位姿。針對位置畸變現(xiàn)象在智能位姿測導(dǎo)系統(tǒng)全站儀支持下對偏差計(jì)算輸出并對全斷面硬巖快速掘進(jìn)機(jī)位姿執(zhí)行機(jī)構(gòu)撐靴的位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行研究分析,掘進(jìn)機(jī)糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)在非線性干擾下位置伺服系統(tǒng)精度低,魯棒性差等缺點(diǎn),采用基于內(nèi)模重復(fù)與模糊自適應(yīng)的復(fù)合控制器提高其性能,經(jīng)過MATLAB/AMESim聯(lián)合仿真試驗(yàn),復(fù)合控制系統(tǒng)能較好的跟蹤給定信號,對非線性干擾具有魯棒性好,適應(yīng)于井下工作環(huán)境的特點(diǎn);作者在此基礎(chǔ)上針對小范圍可控偏差下,設(shè)計(jì)基于偏差耦合的雙缸協(xié)同糾偏控制系統(tǒng),保證盾體按預(yù)設(shè)軌跡平穩(wěn)盾構(gòu),預(yù)防出現(xiàn)不可調(diào)控偏差,進(jìn)行軌跡規(guī)劃。后經(jīng)聯(lián)合仿真分析,證明以右缸為基參的偏差耦合雙缸協(xié)同糾偏控制具有較好的同步跟隨特性可減小位置姿態(tài)的偏差與畸形;作者并于現(xiàn)場開展樣機(jī)試驗(yàn)改裝升級,采集現(xiàn)場作業(yè)位移、壓力數(shù)據(jù)表明誤差滿足井下標(biāo)... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

懸臂式掘進(jìn)機(jī)

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文一體的掘進(jìn)設(shè)備，在安全性、作業(yè)效率、勞動(dòng)成本等方面有了突破性進(jìn)展完成了近面掘進(jìn)設(shè)備的雛形。20 世紀(jì)末，國外涌現(xiàn)了一批技術(shù)裝備巨頭壟斷了大型全斷面盾的生產(chǎn)制造，其中維爾特公司和羅賓斯公司等巨頭不斷創(chuàng)新研究有了應(yīng)用多套水平置的 TBM，能夠針傾斜隧道展開施工[8-9]；到了 1990 年，為滿足大直徑隧道建設(shè)原不能滿足工程要求，維爾特公司開創(chuàng)了多級多層掘進(jìn)方法用現(xiàn)有小型掘進(jìn)機(jī)開挖內(nèi)再利用人工鉆爆法進(jìn)行二次作業(yè)意大利法，進(jìn)而發(fā)展了用懸臂式掘進(jìn)機(jī)如圖 1.1 進(jìn)作業(yè)的瑞士法。國外項(xiàng)目所用盾構(gòu)設(shè)備也越來越全面先進(jìn)可制造出最大直徑 14.4m如圖 1.2，刀盤滾刀可達(dá) 20in 并成功應(yīng)用于尼亞加拉水電項(xiàng)目中[10-12]。國外盾構(gòu)設(shè)基本完善，從人工到機(jī)械，從單一掘進(jìn)到高度一體化作業(yè)，從小直徑到大直徑的發(fā)[13]。

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文完善了整機(jī)系統(tǒng)的缺陷，為我國自主研發(fā)帶來了曙光。自主創(chuàng)新階段：2000 年開始我國將 TBM 裝備制造作為重點(diǎn)科技項(xiàng)目，通過各單位斗，我國的大型盾構(gòu)掘進(jìn)設(shè)備裝備制造關(guān)鍵技術(shù)研究已有了突破發(fā)展，有了一批自術(shù)打破了行業(yè)壟斷。國內(nèi)中鐵重工集團(tuán)于 2014 年試制了模型機(jī)如圖 1.4 所示。自產(chǎn)徑 TBM 下線，代表著我國有能力自主裝備制造大型 TBM 設(shè)備，打破了國外技術(shù)的斷，并能突破創(chuàng)新解決了一部分世界難題，進(jìn)入行業(yè)第一梯隊(duì)，成為盾構(gòu)設(shè)備領(lǐng)域的競爭者。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于分?jǐn)?shù)階PID和重復(fù)控制的快速刀具伺服系統(tǒng)[J]. 劉春芳,劉志.  沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]TBM技術(shù)在我國煤礦中的應(yīng)用[J]. 秦曉光,徐輝東,劉林林.  低碳世界. 2016(26)
[3]TBM及其施工技術(shù)在中國的發(fā)展與趨勢[J]. 荊留杰,張娜,楊晨.  隧道建設(shè). 2016(03)
[4]TBM刀盤掘進(jìn)載荷影響因素研究[J]. 夏毅敏,朱湘衡,林賚貺,楊妹.  現(xiàn)代制造工程. 2015(09)
[5]基于重復(fù)控制補(bǔ)償?shù)碾娨何恢盟欧到y(tǒng)分?jǐn)?shù)階PID控制[J]. 邵俊鵬,張領(lǐng),金朝輝.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]基于AMESim/Simulink的液壓位置伺服系統(tǒng)仿真[J]. 麥云飛,程奇.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2015(02)
[7]模糊PID技術(shù)在架車機(jī)舉升單元同步控制中的應(yīng)用[J]. 董佳,齊向東,王元友,張卓.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2015(02)
[8]TBM掘進(jìn)機(jī)電磁換向閥動(dòng)態(tài)特性仿真研究[J]. 胥景,楊忠炯,周立強(qiáng),周振峰.  計(jì)算機(jī)仿真. 2015(01)
[9]基于模糊控制的帶鋼跑偏電液伺服系統(tǒng)研究[J]. 王慧,劉穎.  測控技術(shù). 2014(11)
[10]TBM撐靴系統(tǒng)雙球面零件的靜力學(xué)分析[J]. 王棟,宋志東,肖波.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2014(18)

博士論文
[1]盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王林濤.浙江大學(xué) 2014
[2]懸臂式掘進(jìn)機(jī)斷面自動(dòng)成形理論與控制策略研究[D]. 李軍利.太原理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]高溫井巷隔熱材料的性能研究[D]. 王飛帆.安徽理工大學(xué) 2017
[2]全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 萬應(yīng)才.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2017
[3]TBM姿態(tài)控制技術(shù)研究[D]. 張振.浙江大學(xué) 2016
[4]基于OPC的三位一體控制平臺在時(shí)變時(shí)滯系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 周其林.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[5]TBM刀盤掘進(jìn)載荷分布特性研究[D]. 朱湘衡.中南大學(xué) 2014
[6]基于PLC的冷凝燃?xì)忮仩t供熱系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王會(huì)占.河北工業(yè)大學(xué) 2014
[7]螺紋插裝式平衡閥動(dòng)態(tài)特性和內(nèi)流場的研究[D]. 惠喜強(qiáng).蘭州理工大學(xué) 2013
[8]重慶地鐵單護(hù)盾TBM掘進(jìn)性能研究[D]. 趙文松.石家莊鐵道大學(xué) 2013
[9]400mm厚板坯連鑄機(jī)二冷水過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 王景然.東北大學(xué) 2012
[10]同煤集團(tuán)宏大公司礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王鵬.電子科技大學(xué) 2012



本文編號：3344956