硬岩掘进装备刀盘驱动系统自适应鲁棒协调控制

摘要

刀盘驱动系统是硬岩掘进装备的重要组成部分.本文对冗余驱动TBM刀盘驱动系统的协调控制问题展开研究.本文提出一种时变的非线性动力学模型用于描述硬岩掘进装备刀盘驱动系统.针对TBM刀盘驱动系统,提出一种集成控制分配的TBM自适应鲁棒控制器,驱使刀盘跟踪期望的速度且各电机的驱动扭矩实现协调控制.其中,自适应鲁棒控制器用于处理变化的不确定性和作用于刀盘的可变负载,控制分配策略用于分配驱动扭矩使得各电机驱动扭矩均衡分布.各种对比仿真用于证明提出控制器的优越性能.仿真结果表明提出的控制器不仅能够满足刀盘的速度控制也能够实现各驱动电机驱动扭矩的均衡分布.