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    錨桿鉆機推進力最優自抗擾控制方法

    943   編輯:中冶有色網   來源:中國礦業大學  
    2024-01-18 16:28:16
    權利要求書: 1.一種錨桿鉆機推進力最優自抗擾控制方法,其特征是,包括如下步驟:步驟1)建立錨桿鉆機推進系統數學模型; 101)當電液比例溢流閥的比例電磁鐵線圈通電時,產生的電磁力作用在先導閥芯上; 乳化液經阻尼孔R1分流,分流后的一部分通過阻尼孔R2,作用于主閥閥芯上腔,另一部分通過阻尼孔R3,作用于先導閥; 如果作用于先導閥上的乳化液壓力不能克服電磁力,主閥閥芯上腔和下腔壓力近似相等,在主閥彈簧初始作用力下,主閥保持關閉狀態;當乳化液壓力超過先導閥電磁力,先導閥開啟;經阻尼孔R1后,乳化液壓力下降,導致主閥下腔壓力大于上腔壓力,主閥開啟; 102)記比例電磁鐵輸入電流為I、輸出電磁力為Fem、增益為Kb,拉普拉斯算子為s,比例電磁鐵的數學模型為: 103)記先導閥閥芯及推桿質量之和為m2,先導閥粘性阻尼系數為Bv、等效彈簧剛度為Kv,先導閥閥芯位移為X2,先導級的比例系數為Km=1/Kv、固有頻率為 阻尼系數為先導控制級的數學模型為: 104)記主閥的下腔和上腔壓力分別為p1、p2,主閥下表面和上表面受力面積分別為A1、A2,主閥閥芯及推桿質量之和為m1,主閥閥芯彈簧剛度為K,彈簧的初始壓縮量為X10,主閥閥芯位移為X1,穩態液動力為Fh,則 為X1的二階導數; 記ΔFh、ΔX1、Δp1和Δp2分別為Fh、X1、p1和p2的變化量, 表示Fh關于X1的一階偏導,則 經線性化處理后,表示為ΔFh=Kh1ΔX1+Kh2(Δp1?Δp2); 105)記油液有效彈性模量為βe,固定液阻的流量壓力系數為GR1,先導閥的流量增益與流量—壓力系數分別為Kq2和Kc2,先導閥干路流量和先導閥支路流量分別為Q2和Q4,主閥上腔流量為Q3,主閥上腔容積為2,則 Q4=Kq2X2+Kc2p2,t表示時間; 106)記主閥固有頻率為 主閥上腔轉折頻率為ωc=(GR1+Kc2)βe/2,主2 閥主導轉折頻率為ωv=(K+Kh1)(GR1+Kc2)/A2,有效作用面積為則主閥閥芯位移X1表示為: 其中p1(s)為比例溢流閥的輸出壓力; 107)基于ωM和ωc遠大于液壓推進系統固有頻率,忽略其對系統控制性能的影響,將X1(s)進行簡化,有 108)記比例溢流閥溢流流量為Q,主閥下腔流量為Q1,主閥下腔容積為1,主閥
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