机械传动农用动力底盘动力输出转速单一、不能适应丘陵山区复杂多变的作业环境。为解决此问题,设计单泵驱动行走马达和动力输出(PTO)马达的液压系统,并根据作业需求对液压系统主要元件进行选型计算。为验证所设计单泵驱动多马达系统的协同动作可行性和模糊PID控制效果,在AMESim中建立液压系统模型,在MATLAB/Simulink中分别搭建基于PID与模糊PID的协同控制系统并进行仿真试验。结果表明所设计模糊PID控制器比PID控制器最大超调量和延迟响应时间平均减少11%和0.9 s,所设计农用动力底盘液压系统可满足打滑、越障、变坡度和土壤特性变化工况下行走马达和PTO马达的协同控制要求。

煤矿综采工作面是保证煤矿开采强度的关键作业场所。为解决目前煤矿井下综采工作面采煤机与液压支架协同控制性能差、控制精度不高、设备之间的协同不足等问题,由此导致综采工作面的控制精度低,开采过程无法实现对煤层的高效开采。为此,研究了综采工作面采煤机、液压支架的协同控制关键技术,提出了采煤机与液压支架协同控制机制,保证了采煤机与液压支架之间的协同动作。在山西某煤矿进行现场应用,结果表明所提出的采煤机与液压支架协同控制技术不仅提高了采煤机的掘进速度,而且也加快了巷道的掘进速度,极大地增加了综采工作面的产量,提高了煤矿的经济效益,为后期实现煤矿综采工作面的无人化、智能化提供参考。

集成储能液压缸是一种多腔液压缸,由差动缸和柱塞缸组合形成。其储能腔与蓄能器直接连接,形成储能回路,用于回收再利用动臂势能,具有高效的势能再生利用和广泛适用性,但蓄能器的引入使其难以实现高精度运行。为了解决上述问题,提出了一种主回路和储能回路协同控制的方案,在储能回路中引入比例阀,并与主回路阀协同控制,以改善挖掘机动臂的运动特性。通过在SimulationX软件环境中建立挖掘机的联合仿真模型,分析并对比采用该方案与采用传统控制方案下的动臂运动特性。结果表明,该方案可以降低蓄能器对动臂运动特性的影响,并提升集成储能液压缸的速度和位移控制精度。

液压柔性关节多机械臂是一种利用液压系统控制的多段柔性结构机械臂,当电力系统同时出现多处故障时,就需要带电抢修机器人的液压柔性关节多机械臂完成协调控制。而多机械臂在协作完成抢修任务的过程中,多机械臂的操作空间存在相互重叠部分,影响抢修任务的工作效果,为此,提出一种带电抢修机器人液压柔性关节多机械臂协同控制方法。基于机器人液压柔性机械臂协同控制结构,确定机器人多机械臂的基础控制参数,构建用于提取示教轨迹特征的高斯混合模型,并计算模型重要参数,将示教轨迹特征提取结果与滑模控制原理结合在一起,以李雅普诺夫全局稳定性定理为依据,使机械臂系统整体处于稳定状态,实现液压柔性关节多机械臂的协调控制。实验测试结果表明,所提方法可以控制机器人的4个机械臂按照示教轨迹和预先设定好的速度协同运行,各个...

针对现有综采装备控制方法大多是针对单一设备的控制,没有对综采装备进行协同控制,为了提高综采工作面采煤机、液压支架和刮板输送机的生产能力,基于Elman神经网络建立了综采装备滚动预测模型,使用多电动机进行控制,对采煤机、液压支架和刮板输送机工作状态进行预测,实现多电动机输出值平衡。通过分析采煤机、液压支架和刮板输送机运行时的参数关系,在专家经验所得数据和预测结果的基础上,使用产量/能耗比作为评判标准,实现了不同状态下的采煤机、液压支架和刮板输送机的优化协同控制,提高了综采装备运行时的稳定性。

以智能综采工作面控制为出发点,以工作面人员精确定位识别系统为基础,实现液压支架电控单元、工作面液压支架共同工作,最终设计出综采工作面自动化系统。经实际测试,该系统方案安全性好,稳定性高,能更好地保障矿井工作面巡检人员的人身安全,具有一定的推广应用价值。

针对综采工作面采煤机、液压支架控制系统存在的运行效率低、故障发生率高的问题,在分析采煤机-液压支架协同控制模型和协同控制原理的基础上,给出协同控制实现方案,即利用霍尔传感原理,实时定位采煤机-液压支架相对位置,指导位于采煤机前方以及后方的液压支架按照指定频率执行指定人动作,保证液压支架支护及时,同时不妨碍采煤机截割煤壁,提升综采工作面采煤效率。

液压挖掘机控制系统具有非线性、大惯量、强耦合的特点,为了保证在复杂工况下,发动机转速能够稳定在经济工作区,提出了基于自抗扰控制技术的协同控制方法。利用非线性微分跟踪器(TD),快速跟踪挖掘机给定转速信号并提取优质的微分信号;通过扩张状态观测器(ESO)把挖掘机所受到的内外部扰动统一设置为“总扰动”;采用非线性状态误差反馈控制律(NSLEF),将状态误差采用非线性组合形式创建误差反馈机制,使发动机实际转速能够更好的跟踪给定转速。在Matlab/simulink软件上进行仿真,结果表明:在ADRC控制器下转速等重要性能指标上的抗干扰能力比PID控制器提高20%以上,有效的抑制了负载突变的干扰,减少了控制系统的响应时间,保证了挖掘机输出驱动的平稳运行。

为提高综采装备协同工作性能,提高综采工作面开采效率与智能化水平,提出了一种采煤机、液压支架与刮板输送机协同控制方案。通过红外位移探测器(由红外发射器和红外接收器组成)在不同尺度下的信号特性来确定采煤机准确位置;以采煤机当前位置为中心,分别沿采煤机运动方向向前、向后选择一定数量的液压支架进行调控,控制采煤机运动前方液压支架收起护帮板,控制采煤机运动后方液压支架进行移架;采煤机移架过程中利用非接触霍尔回路辅助调整液压支架位置,以保证相邻液压支架对齐;液压支架对齐后,选择刮板输送机推移过程中最大挠度下最少推移支架分段式推移刮板输送机。该综采装备姿态协同控制方案为综采工作面智能化开采提供了参考。

针对高速行驶工况下分布式驱动电动汽车的稳定性控制问题,对分布式驱动电动汽车参考模型、模糊PI控制、车辆动力学规划、电机/液压系统协同控制策略、最优控制分配方法等方面进行了研究,对分布式驱动电动汽车电液复合稳定性控制策略进行了归纳,提出了基于轮毂电机/液压制动系统协同控制的车辆稳定性控制系统。利用Carsim建立了分布式驱动电动汽车动力学模型,并通过Simulink设计了电机/液压协同控制策略,在Car Sim/Simulink联合仿真平台上进行了正弦停滞转向试验。研究结果表明：在极限工况下,无控制或仅电机控制车辆均无法保持稳定,采用电机/液压制动系统协同控制则能保证车辆操纵稳定性。