王苏彧,　田劼,　吴淼

(中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院， 北京　100083)



纵轴式掘进机自动截割断面边界控制误差分析

王苏彧,田劼,吴淼

(中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院， 北京100083)

为实现掘进装备的高精度自动截割、自主巡航，提出了一种纵轴式掘进机自动截割断面边界控制误差分析方法。明确了掘进机自动截割控制系统的误差来源，主要包括系统稳态误差、传感器精度、截割臂惯性、系统控制方法及其他非理论计算因素。对系统进行了仿真，结果表明负载干扰对系统的稳态特性影响较小，系统是稳定的。对各单项误差进行了计算，最终得到自动截割断面水平边界最大控制误差为71.30 mm、垂直边界最大控制误差为55.27 mm，达到《煤矿井巷工程质量检验评定标准》中规定的最高(优良)标准。进行了掘进机自动截割控制地面试验，实际测量得到系统断面水平边界最大控制误差为45 mm、垂直边界最大控制误差为12 mm。

纵轴式掘进机； 自动截割； 边界控制误差； 截割臂惯性误差

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1627.TP.20160429.1116.004.html

0　引言

煤矿井下掘进装备的机器人化是目前的研究热点，也是综掘工作面无人化面临的挑战。掘进装备长期服役于瓦斯、粉尘、强振、高湿环境中[1]，掘进作业过程中的煤岩性状、装备姿态、作业工况难以获取，若要在不需要人工直接干预的情况下，实现对工况环境进行智能感知，并按照规定程序进行自动化作业，就要解决煤岩性状感知、精确的位姿测量、自动纠偏、自主巡航、截割轨迹自主规划、自动截割、自适应截割控制等关键问题。……