Введение
Глава 1. Проблема повышения эффективности эксплуатации мощных экскаваторов для открытых горных работ. Постановка задач исследования . 12
1.1. Обзор работ и обоснование актуальности темы диссертации 12
1.2.Постановка задач диссертационного исследования 22
Глава 2. Математическая модель движения рабочего органа экскаватора- мехлопаты методом эквивалентного манипулятора 24
2.1. Кинематика системы «поворотная платформа-ковш экскаватора» 24
2.1.1. Выбор метода математического описания кинематики и динамики эквивалентного манипулятора 24
2.1.2. Составление расчетной схемы экскаватора как эквивалентного манипулятора 26
2.1.3. Прямая задача определения координат ковша экскаватора в зависимости от обобщенных координат 29
2.1.4.Обратная задача определения обобщенных координат эквивалентного манипулятора в зависимости от координат ковша 32
2.2.Динамика движения экскаватора как эквивалентного манипулятора 36
2.2.1. Обобщенная модель эквивалентного манипулятора на основе уравнений Лагранжа 36
2.2.2. Расчет тензоров инерции звеньев эквивалентного манипулятора 38
2.2.3. Расчет коэффициентов уравнений динамики экскаватора 39
2.2.4. Вывод уравнений обобщенных моментов 42
Глава 3. Имитационная модель экскаватора - мехлопаты 48
3.1. Математическая модель главных приводов экскаватора 48
3.2. Имитационная модель экскаватора-мехлопаты для транспортных операций 54
3.3. Имитационная модель экскаватора - мехлопаты для операции черпаниябЗ
3.3.1. Математическое представление добычного забоя в базовой системе координат эквивалентного манипулятора 63
3.3.2. Обобщенные моменты сил сопротивления копанию и расчет степени заполнения ковша 66
3.3.3. Компьютерная модель экскаватора-мехлопаты для операции черпания вереде «Simulink» 69
Глава 4. Разработка алгоритмов управления экскаватором-мехлопатой 74
4.1. Управление обобщенными координатами экскаватора 74
4.1.1. Система управления обобщенными координатами экскаватора на основе классических алгоритмов 74
4.1.2. Алгоритм транспортного движения ковша по спланированной пространственно-временной траектории 78
4.2. Система управления процессом копания экскаватора-мехлопаты с применением элементов нечеткой логики 83
4.2.1. Алгоритм управления процессом копания 83
4.2.2. Алгоритм определения толщины стружки 88
4.2.3. Алгоритмы управления приводами при копании 92
Глава 5. Синтез системы автоматизированного управления технологическим процессом экскаватора-мехлопаты 111
5.1.Концепция трехрежимного управления 111
5.2.Стуктурная схема системы управления технологическими операциями 114
5.3. Бортовой специальный вычислитель для системы управления экскаватора 118
5.4. Алгоритм построения модели добычного забоя в базовой системе координат на основе дальнометрической информации 125
Заключение 128
Список использованной литературы 129
