基于AFSA-ACA自适应模糊滑模的采煤机滚筒液压调高控制.pdf

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第8期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．43No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．08．046基于AFSA—ACA自适应模糊滑模的采煤机滚筒液压调高控制刘芳璇，崔晶，李益民，王桂荣(1．西安铁路职业技术学院牵引动力系，陕西西安710014；2．中国计量学院机电工程学院，浙江杭州310018)摘要：为研究采煤机滚筒在不同复杂工况下的位置跟踪控制，以液压机构的工作原理为基础，建立了滚筒液压调高机构

2、的数学模型。基于自适应模糊微分积分滑模鲁棒性强的优点，提出了在鱼群一蚁群融合算法优化滑模控制器参数条件下的滚筒位置跟踪控制方案，并分析了滚筒在采用一般滑模控制器及自适应模糊微分积分滑模控制器下位置跟踪的特点。仿真结果表明：采用结合融合算法优化的自适应模糊微分积分滑模控制器的滚筒调高机构对内部参数摄动及外部时变干扰具有较好的鲁棒性．能够实现位置跟踪控制。关键词：采煤机；液压调高；自适应模糊微分积分滑模控制；鱼群一蚁群算法中图分类号：TD421文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)8

3、—141—4ResearchonHydraulicHeightAdjustmentforShearerDrumwithAdaptiveFuzzyDiferentialandIntegralSMCbasedonAFSA-ACALIUFangxuan，CUIJing，LIYimin，WANGGuirongf1．DepartmentofRailwayPowerTraction．Xi’anRailwayVocationalandTechnicalCollege，Xi’anShaanxi710014，Ch

4、ina；2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaMetrologyUniversity，HangzhouZhejiang310018，China)Abstract：Basedontheprincipleofhydraulicmechanism，amathematicalmodelofhydraulicdrumheightadjustmentwasestab—lishedforthestudyofpositiontrackingesti

5、matesofshearer’sdrumworkingundervariousandcomplicatedcircumstances．Thedrumpositiontrackingscheme．inwhichthefusionalgorithmofartificialfishswarmalgorithmandantcolonyalgorithm(AFSA—ACA)wasa—doptedtooptimizetheparametersoftheslidingmodecontroller，waspro

6、posedonthebasisofrobustadvantagesofadaptivefuzzydiffer—entialandintegralslidingmodecontrol(AFDI—SMC)，andthespecificworkingcharacterswithbothgeneralandadaptiveslidingmodecontrolwerealsoanalyzed．Simulationresultsillustratethattheadaptivecontrolsystemis

7、reliableinbothoccasionsandcapableofa—chievingbetterpositiontrackingcontrolwithgoodrobustness．Keywords：Shearer；Hydraulicheightadjustment；Adaptivefuzzydifferentialandintegralslidingmodecontrol(AFDI-SMC)；Artificialfishswarmalgorithmandantcolonyalgorithm

8、(AFSA—ACA)在采煤机滚筒实际作业中，其调高控制大多依靠制，利用专家经验分段调整控制器输出波形，平滑调人工红外遥控或者人眼识别，而囿于工况的复杂性，整被控对象的具体动作。如在井下作业或者特殊地段作业，单纯依赖人工经验在工程上滚筒自调高液压控制系统的位置控制闭已经无法辨别截割滚筒是否切割到岩石。截割煤岩层环通常采用常规PID控制器。常规PID控制虽然时机器如不能正确识别煤岩分界，则容易导致截割不算法简单，鲁棒性好，可靠性高，但其对于非线性扰足而不能充分采煤或截割过剩而损坏机器。因此，采动、时