公开(公告)号：CN110456646B

公开(公告)日：2021-01-29

申请号：CN201910789146.1

申请日：2019-08-23

申请人： 中国矿业大学 ,  煤炭科学研究总院 ,  中国矿业大学(北京)

发明人： 郭一楠 ,  张振 ,  巩敦卫 ,  程健 ,  陆希望 ,  刘擎宇 ,  张扬

IPC分类号： G05B13/04 ,  E21B15/00 ,  E21B44/00

摘要： 本发明针对阀控锚杆钻机钻臂电液系统，提出一种基于EKF的锚杆钻机钻臂摆角自适应滑模控制系统设计方法，用来解决电液伺服系统中存在的诸多影响因素，如阀死区非线性、参数不确定，以及未知负载扰动，并精确跟踪钻臂设定位置。通过引入平滑死区逆模型，设计死区预补偿器，以削弱死区对控制性能的不良影响。设计合适的滑模自适应律，以估计未知死区参数和消除负载扰动影响。另外，引入EKF估计系统噪声，并对钻臂位置进行预测，以降低滑模抖振。基于AMESim和MATLAB联合仿真结果表明：所设计控制器能够有效补偿死区效应，并消除负载扰动影响，同时能够使系统精确跟踪钻臂摆角设定位置，验证了所提控制策略的有效性。

公开(公告)号：CN110456646A

公开(公告)日：2019-11-15

申请号：CN201910789146.1

申请日：2019-08-23

申请人： 中国矿业大学

发明人： 郭一楠 ,  张振 ,  巩敦卫 ,  程健 ,  陆希望 ,  刘擎宇 ,  张扬

IPC分类号： G05B13/04 ,  E21B15/00 ,  E21B44/00

摘要： 本发明针对阀控锚杆钻机钻臂电液系统，提出一种基于EKF的锚杆钻机钻臂摆角自适应滑模控制系统设计方法，用来解决电液伺服系统中存在的诸多影响因素，如阀死区非线性、参数不确定，以及未知负载扰动，并精确跟踪钻臂设定位置。通过引入平滑死区逆模型，设计死区预补偿器，以削弱死区对控制性能的不良影响。设计合适的滑模自适应律，以估计未知死区参数和消除负载扰动影响。另外，引入EKF估计系统噪声，并对钻臂位置进行预测，以降低滑模抖振。基于AMESim和MATLAB联合仿真结果表明：所设计控制器能够有效补偿死区效应，并消除负载扰动影响，同时能够使系统精确跟踪钻臂摆角设定位置，验证了所提控制策略的有效性。