隧道掘进机刀盘驱动多电机同步自适应耦合控制研究

作者：任颖莹; 张合沛; 周振建; 江南; 李叔敖

来源：隧道建设 (中英文), 2020, 40(12): 1800-1807.

• 隧道掘进机
• 刀盘驱动系统
• 多电机同步
• 自适应控制
• 耦合结构
• 神经网络PI控制

为解决隧道掘进机运行过程中刀盘驱动系统各电机受力不均衡导致的部件损坏或系统故障的问题,对刀盘驱动系统结构及控制模式进行分析,建立电机矢量控制模型,提出一种改进的刀盘驱动耦合控制结构。该结构一方面可以增加从电机给定转速选择功能,消除起动阶段延时引起的同步误差;另一方面,可以通过转速补偿耦合策略缩小电机之间的转速差。在控制方法上,设计神经网络PI控制器来控制各个电机的转速,使控制系统能够根据载荷的变化自适应调整控制参数,提高控制精度。最后,通过建立Simulink仿真模型,对比自适应耦合控制与主从控制、并行控制的同步效果。结果表明,所提出的自适应耦合控制方法能够使控制中的各个环节相互配合,可达到较好的控制性能和响应转速。

• 单位
  盾构及掘进技术国家重点实验室