双三角钻臂及其液压系统的建模与参数估计 被引量：11

1

作者 何清华 李力争 周宏兵 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第5期519-522,共4页

双三角钻臂具有结构紧凑、运行平稳、凿岩无盲区等优点 ,被凿岩机器人所采用 .为了控制钻臂 ,对轨迹进行跟踪和精确定位 ,要求建立钻臂及其液压系统的数学模型 .然而 ,该系统十分复杂 ,具有非线性和快时变的特点 ,要建立其精确的模型很... 双三角钻臂具有结构紧凑、运行平稳、凿岩无盲区等优点 ,被凿岩机器人所采用 .为了控制钻臂 ,对轨迹进行跟踪和精确定位 ,要求建立钻臂及其液压系统的数学模型 .然而 ,该系统十分复杂 ,具有非线性和快时变的特点 ,要建立其精确的模型很困难 ,也没有必要 .作者从液压系统的流量方程、连续性方程和力平衡方程入手 ,对双三角钻臂及其液压驱动系统机理建模 .在建模过程中 ,忽略一些对模型精度影响不大的次要因素 ,获得了系统的简化模型 .通过对钻臂的结构和受力进行分析 ,导出了模型中的参数、液压缸负载力的估算公式和估算方法 。 展开更多

关键词 双三角钻臂 凿岩机器人 建模 液压系统 参数估计

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双三角钻臂的定位控制及仿真 被引量：7

2

作者 何清华 王恒升 邓春萍 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期748-752,共5页

推导双三角机械臂的关节变量到支臂油缸长度计算的增量公式,运用该式提出一种新的钻臂定位的控制系统结构,即直接以关节变量(而不是油缸长度)为目标的闭环控制系统。在MATLAB环境下对以上算式及控制系统结构进行仿真验证。先在ADAMS中... 推导双三角机械臂的关节变量到支臂油缸长度计算的增量公式,运用该式提出一种新的钻臂定位的控制系统结构,即直接以关节变量(而不是油缸长度)为目标的闭环控制系统。在MATLAB环境下对以上算式及控制系统结构进行仿真验证。先在ADAMS中建立双三角臂的动力学模型,然后将该模型导出成为MATLAB.m计算模型,最后在MATLAB中实现钻臂定位的闭环控制系统仿真。针对某实际钻臂的仿真结果表明,增量算式尽管是在微变情况下推导的,在偏差较大的范围内应用时其计算误差对定位过程影响不大,体现在钻臂轨迹于隧道断面的投影不是直线,同时不会影响最终的控制精度,可以用于实际控制。 展开更多

关键词 双三角钻臂 钻臂定位 仿真 ADAMS MATLAB 机器人

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双三角钻臂非齐次模型自适应预测控制 被引量：3

3

作者 李力争 何清华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期4-7,共4页

针对双三角钻臂这类非线性系统的控制问题,为克服系统闭环预测存在的缺陷,提出了一种非齐次增量型时变线性模型,给出并证明了其存在性定理。提出了基于该类模型的自适应预测控制算法,并将该算法实际应用于双三角钻臂直接定位控制,使双... 针对双三角钻臂这类非线性系统的控制问题,为克服系统闭环预测存在的缺陷,提出了一种非齐次增量型时变线性模型,给出并证明了其存在性定理。提出了基于该类模型的自适应预测控制算法,并将该算法实际应用于双三角钻臂直接定位控制,使双三角钻臂获得了很好的轨迹跟踪性能。该控制算法比传统广义预测控制算法简单,容易实现,其应用效果证明了它的可行性和有效性。 展开更多

关键词 双三角钻臂 直接定位控制 非齐次模型 自适应预测控制

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双三角钻臂支臂缸运动速度的策划 被引量：2

4

作者 李力争 何清华 《凿岩机械气动工具》 2002年第4期47-51,共5页

双三角钻臂属于直接定位机构。为了防止干涉并达到直接定位的目的,要求钻臂严格按规划轨迹移位,这就需要对钻臂各液压缸的运行速度进行策划,使其同步、协调、平稳地运行。在分析了双三角钻臂的运动特性的基础上,提出了一种支臂缸运动速... 双三角钻臂属于直接定位机构。为了防止干涉并达到直接定位的目的,要求钻臂严格按规划轨迹移位,这就需要对钻臂各液压缸的运行速度进行策划,使其同步、协调、平稳地运行。在分析了双三角钻臂的运动特性的基础上,提出了一种支臂缸运动速度全程策划方法,给出了一个具体的速度策划实例,并按该速度策划方法进行了插补计算,其走步轨迹说明了该速度策划方法的可行性。 展开更多

关键词 运动速度 凿岩钻车 双三角钻臂 插补 可行性

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履带式单臂凿岩台车的设计研究 被引量：3

5

作者 李钦彬 黄华 《煤矿机械》 2017年第2期30-32,共3页

简要介绍了凿岩台车的用途、分类及国内外研究现状,重点介绍了CMJ1-16履带式单臂凿岩台车的结构、功能,以及设计过程中的重点和难点。该凿岩台车采用双三角钻臂结构,具有三级防卡钎功能,可实现钻臂的快速定位、快速钻孔,提高凿岩效率和... 简要介绍了凿岩台车的用途、分类及国内外研究现状,重点介绍了CMJ1-16履带式单臂凿岩台车的结构、功能,以及设计过程中的重点和难点。该凿岩台车采用双三角钻臂结构,具有三级防卡钎功能,可实现钻臂的快速定位、快速钻孔,提高凿岩效率和巷道成形质量。 展开更多

关键词 双三角钻臂 凿岩台车 防卡钎 设计研究

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双三角钻臂直接定位自适应预测控制 被引量：1

6

作者 李力争 何清华 +1 位作者 谢习华 郭勇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期983-987,共5页

针对复杂非线性系统控制中闭环预测存在的缺陷,提出了一种适合于一般非线性系统的非齐次时变线性模型,给出并证明了其存在性定理,推出了基于该类模型的自适应预测控制算法;引入直角坐标系和斜角坐标系来描述双三角钻臂的结构和运动特性... 针对复杂非线性系统控制中闭环预测存在的缺陷,提出了一种适合于一般非线性系统的非齐次时变线性模型,给出并证明了其存在性定理,推出了基于该类模型的自适应预测控制算法;引入直角坐标系和斜角坐标系来描述双三角钻臂的结构和运动特性,通过坐标变换,根据给定的钻臂目标运行轨迹对各液压缸的运行速度作出决策,采用自适应预测控制策略控制其运行速度;在原有双臂凿岩台车的基础上研制了一套完整的凿岩台车两级计算机控制系统,应用上述方法实现了双三角钻臂轨迹跟踪直接定位控制。 展开更多

关键词 凿岩机器人 双三角钻臂 直接定位 自适应预测控制

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隧道凿岩机器人双三角钻臂运动分析与控制策略 被引量：7

7

作者 何清华 方向 《矿山机械》 北大核心 2000年第2期21-23,共3页

通过对隧道凿岩机器人双三角钻臂运动规律的研究，引入平行坐标系将两后变幅缸对钻臂摆角与俯仰角的两输入两输出耦合系统转化为两个单输入单输出系统，得到了钻臂直线轨迹运动时，两后变幅缸的控制规律。从算法上解决了双三角钻臂轨迹... 通过对隧道凿岩机器人双三角钻臂运动规律的研究，引入平行坐标系将两后变幅缸对钻臂摆角与俯仰角的两输入两输出耦合系统转化为两个单输入单输出系统，得到了钻臂直线轨迹运动时，两后变幅缸的控制规律。从算法上解决了双三角钻臂轨迹控制的难点，为隧道凿岩机器人的高精度轨迹控制打下良好的理论基础。 展开更多

关键词 隧道 凿岩机器人 双三角钻臂 运动分析 控制策略

原文传递

隧道凿岩机器人双三角十字铰钻臂的运动控制 被引量：4

8

作者 邹湘伏 周友行 +1 位作者 何清华 邓伯禄 《凿岩机械气动工具》 2002年第4期30-33,29,共5页

通过研究凿岩机器人双三角十字铰钻臂运动规律,在分析两变幅缸伸缩变化与钻臂摆角与俯仰角的变化之间关系的基础上,得到了钻臂摆角与俯仰角按特定规律运动时钻臂在空间的运动轨迹,同时也得到了两变幅缸的伸长变化轨迹,据此,通过控制两... 通过研究凿岩机器人双三角十字铰钻臂运动规律,在分析两变幅缸伸缩变化与钻臂摆角与俯仰角的变化之间关系的基础上,得到了钻臂摆角与俯仰角按特定规律运动时钻臂在空间的运动轨迹,同时也得到了两变幅缸的伸长变化轨迹,据此,通过控制两变幅缸按一定规律变化可使钻臂在空间的移动平缓并且使得钻臂的运动控制方便、简单,且易于达到较高的控制精度。 展开更多

关键词 隧道 凿岩机器人 双三角十字铰钻臂 摆角 运动分析

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双三角钻臂液压系统设计及试验

9

作者 辛书杰 周远航 +1 位作者 李大伟 郭京波 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第S02期587-593,共7页

为解决目前双三角钻臂液压系统参数设计采用相关经验值加安全系数的方法存在的系统压力设计偏高、液压部件选配耐压等级大、系统发热严重、制造维保成本高、系统功耗大等问题,对双三角钻臂结构进行理论分析,采用运动轨迹投影和静力学分... 为解决目前双三角钻臂液压系统参数设计采用相关经验值加安全系数的方法存在的系统压力设计偏高、液压部件选配耐压等级大、系统发热严重、制造维保成本高、系统功耗大等问题,对双三角钻臂结构进行理论分析,采用运动轨迹投影和静力学分析的方法,建立钻臂运动过程中双三角负载与运动位置之间的关系,根据臂架设计参数获取其极值及其极值位置的油缸负载参数。根据双三角结构工作原理并结合臂架工作环境,设计一种负载敏感液压控制系统,经理论分析和计算,确定系统的原理和液压元件的主要参数并试验。试验结果表明,运动极值位置的液压系统负载参数与理论分析参数基本一致,系统运行整体平稳可靠,随动油缸调节功能正常,隧道内试验3 h液压系统温升65.5℃,证明该液压系统设计的合理性和可应用性。 展开更多

关键词 双三角钻臂 液压系统 力学分析 参数设计

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凿岩机器人钻臂平行联动机构的机理建模 被引量：3

10

作者 李力争 何清华 《机电工程》 CAS 2001年第2期47-49,共3页

从液压系统的基本方程入手 ,对凿岩机器人钻臂平行联动机构进行了机理建模。在建模过程中 ,忽略对模型精度影响不大的一些次要因素 ,获得了系统的简化模型 ,为实现钻臂的轨迹跟踪和精确定位控制创造了条件。

关键词 双三角钻臂 凿岩机器人 并行联动机构 数学模型 仿真

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双三角钻臂变幅机构的简化模型 被引量：3

11

作者 李力争 何清华 《凿岩机械气动工具》 2001年第1期27-30,共4页

从液压系统的基本方程入手 ,对双三角钻臂变幅机构进行了机理建模。在建模过程中 ,忽略对模型精度影响不大的一些次要因素 ,获得了系统的简化模型 。

关键词 双三角钻臂 凿岩机器人 建模 液压系统 电液比例阀

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