Введение
1 Анализ нагрузок электропривода резания исполнительного органа проходческого комбайна, средств их стабилизацией и ограничения 12
1.1 Причины отказов электропривода резания исполнительного органа проходческого комбайна и пути их устранения 12
1.2 Зависимость угловой скорости подачи исполнительного органа от угла его поворота и скорости линейного перемещения штока гидроцилиндра исполнительного привода 16
1.3 Зависимость усилия подачи исполнительного органа от угла поворота стрелы и усилия на штоке гидроцилиндра 18
1.4 Защита электродвигателя привода резания исполнительного органа от перегрузок и «опрокидывания» 21
1.5 Анализ существующих систем автоматического управления режимами работы электропривода резания исполнительного органа проходческого комбайна 24
Выводы и постановка задач исследования 30
2 Особенности конструкции исполнительного органа проходческого комбайна и алгоритмическая компенсация нелинейной зависимости скорости и усилия подачи от угла поворота стрелы 33
2.1 Тангенциальные составляющие усилий подачи в точках соединения штоков гидроцилиндров с турелью в функции угла поворота исполнительного органа и усилий на штоках гидроцилиндров 33
2.2 Анализ распределения тангенциальных составляющих усилий в точках шарнирного соединения штоков гидроцилиндров с турелью в функции угла поворота исполнительного органа 45
2.3 Зависимость скорости поворота турели от угла поворота а и положения плунжера золотникового распределителя ЭГУ 47
2.4 Анализ зависимости скорости поворота турели в функции угла поворота при неизменном положении золотникового распределителя 54
2.5 Разработка алгоритма выравнивания тангенциальных составляющих скоростей поворота турели от усилий левого и правого гидроцилиндров при изменении угла ее поворота 57
Выводы 65
3 Модели исполнительного привода подачи и электропривода резания исполнительного органа проходческого комбайна 67
3.1 Особенности системы приводов исполнительного органа 67
3.2 Передаточные функции, структурные схемы и математическое описание исполнительного привода подачи 68
3.3 Эквивалентная однофазная модель с вращающимся магнитным полем трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя привода резания исполнительного органа 78
3.4 Соответствие электромеханической модели «Асинхронный электродвигатель - исполнительный орган» физической системе 95
Выводы 96
4 Анализ и синтез микроконтроллерной системы управления электроприводом резания исполнительного органа проходческого комбайна 97
4.1 Разработка метода синтеза регуляторов быстродействующих систем с заданными переходными и установившимися процессами.. 97
4.2 Особенности синтеза регуляторов микроконтроллерной системы управления 104
4.3 Контур управления скоростью подачи исполнительного органа 107
4.4 Синтез аналогового прототипа регулятора скорости подачи 112
4.5 Синтез регулятора контура управления током асинхронного электродвигателя привода резания исполнительного органа 118
4.6 Дискретизация аналоговых передаточных функций регуляторов с преобразованием в алгоритм управления 131
4.7 Модельное исследование системы управления и ограничения выходного сигнала регулятора скорости подачи 135
4.8 Алгоритм управления с исключением накопления дискретного астатического регулятора в режиме ограничении его выходного 140
сигнала
4.9 Идентификация крепости горной породы и формирование заданий регулятору тока 143
4.10 Микроконтроллерная система стабилизации нагрузок
электропривода резания проходческого комбайна 150
Выводы 155
Заключение 157
Библиографический список 160
Приложение А 170
