摘要

受恶劣的巷道环境及复杂的底板条件的影响,巷道掘进机航行轨迹极易偏离设计轨迹,进而产生航向位姿偏差。传统仅单一航行速度控制或航行轨迹控制的控制方案,无法有效实现巷道掘进机循迹定向航行。为实现巷道掘进机航行轨迹精确控制,进行理想与打滑条件下巷道掘进机航行运动分析,融合巷道掘进机定向航行轨迹控制器与航行速度控制器,构建巷道掘进机定向航行双环控制方案,研究理想及不同打滑条件下巷道掘进机航行轨迹跟踪控制,获取打滑对航行轨迹及速度影响规律,并基于巷道掘进机定向航行试验系统进行了巷道掘进机轨迹跟踪控制试验。试验结果发现圆弧段航行轨迹跟踪误差远大于直线段,最大轨迹跟踪误差出现在圆弧段,可控制在圆弧段轨迹弧长的1.5%以内,航行轨迹跟踪控制过程中航行速度与控制信号变化平稳,表明所提出的巷道掘进机定向航行轨迹跟踪控制方案可有效地实现巷道掘进机定向掘进控制。