采煤机搬运车悬挂系统智能控制与调平策略研究

作     者：李勇恒 刘航 胡言章 张浩 LI Yongheng;LIU Hang;HU Yanzhang;ZHANG Hao

作者机构：陕煤集团神南产业发展有限公司陕西榆林719000 连云港天明装备有限公司江苏连云港222062 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2024年第52卷第15期

页      面：95-101页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(52075469 12173054) 

主　　题：采煤机搬运车 位置误差 四点支撑 调平策略 

摘      要：为降低采煤机搬运车在装载和运输中倾覆风险,分析常用的位置误差调平法和角度误差调平法的优缺点,在此基础上提出改良的位置误差调平法。通过分析计算求得平台上各点在竖直方向上的坐标;通过计算平台平面方程结合各支撑点几何关系,得出各点竖直方向运动速度,形成了悬挂系统调平控制策略。通过AMESim和Simulink联合仿真建立了悬挂系统的仿真模型,并采用了边界稳定法和试凑法确定比例、积分、微分三项系数及其模糊放大系数,从而利用模糊PID控制器优化了多路阀动态响应特性,减小了响应过程中的超调量。仿真结果表明:在悬挂系统升降过程中,各支撑点间的竖直位移差均不超过2.0 mm,且各悬挂缸压力差小于0.1 MPa,不会出现虚腿现象。最后通过试验分析了悬挂系统的控制性能,结果表明:实际升降过程中的最大位移误差小于5.0 mm;结合采煤机搬运车尺寸计算得到,车身平台在长度方向上的倾角为9.16×10^(-4)rad,在宽度方向上的倾角为1.27×10^(-3)rad,在工作允许范围内,验证了方案的有效性。研究内容为悬挂系统调平策略和克服调平过程中的“虚腿现象提供了新的思路。