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煤矿井下液压锚杆钻机钻臂定位控制方法

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由于煤矿井下的恶劣工作环境和钻臂动力学特性的复杂性,传统的固定参数控制方法难以确保稳定且精确的控制.特别是在控制信号传输过程中,抖振现象的出现不仅影响控制精度,还可能导致系统的不稳定.为此,提出一种煤矿井下液压锚杆钻机钻臂定位控制方法.通过建立液压锚杆钻机钻臂位移系统模型,设计死区预补偿器减少控制信号抖振,并结合自适应滑模控制器与金豺优化算法优化控制参数,实现液压锚杆钻机钻臂的定位控制.实验验证,该方法显著提升了钻臂定位精度,特别是在水平和转角控制上,即使在干扰环境下也能保持低稳态误差.
Positioning Control Method for the Drilling Arm of Hydraulic Anchor Rod Drilling Rig in Coal Mine Underground
Due to the harsh working environment in coal mines and the complexity of drilling arm dynamics,traditional fixed parameter control methods are difficult to ensure stable and accurate control.Especially during the transmission of control signals,the occurrence of chattering not only affects control accuracy,but may also lead to system instability.Therefore,a positioning control method for the drilling arm of a hydraulic anchor rod drilling rig in coal mines is pro-posed.By establishing a displacement system model for the hydraulic anchor rod drilling arm,designing a dead zone pre compensator to reduce control signal chattering,and combining adaptive sliding film controller and golden jackal optimiza-tion algorithm to optimize control parameters,the positioning control of the hydraulic anchor rod drilling arm is achieved.Experimental verification shows that this method significantly improves the positioning accuracy of the drilling arm,espe-cially in horizontal and angular control,and can maintain low steady-state errors even in interference environments.

hydraulic anchor rodarilling rig arminput signal jitterdead zone pre compensatorsynovial controllergolden jackal optimization algorithmpositioning control

陈伟、陈志良、侯强

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液压锚杆 钻机钻臂 输入信号抖动 死区预补偿器 滑模控制器 金豺优化算法 定位控制

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2023YFC2907600523041402023-TD-ZD011-0032023-TD-ZD011-004KCYJY-2023-MS-08

2024

10.19557/j.cnki.1001-9944.2024.08.007

自动化与仪表
天津市工业自动化仪表研究所 天津市自动化学会

自动化与仪表

CSTPCD
影响因子：0.548
ISSN：1001-9944
年,卷(期)：2024.39(8)
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