目前,掘进机在地下工程和采矿工程中大量使用,智能化发展是一个大的趋势,本论文的目标是研究实现掘进机行走系统的智能控制,控制掘进机在行走和施工时始终按设计好的巷道中心线轨迹行进,最终实现掘进机沿设计巷道中心线自动掘进。 论文首先阐述了掘进机在掘进巷道过程中的定位方法,把卫星定位技术运用到传统的激光导向定位中,使定位更准确、高效。掘进机行走机构简化为前两个引导轮,后两个行走液压马达组成的四轮机构。巷道中心线(即掘进机行走路径)用 N(N 值大小取决于巷道的掘进精度)个点对其进行离散,用相邻两离散点间的直线段逼近其对应的圆弧段,并求出了所有离散点的坐标。掘进机在掘进巷道时,始终沿折线行走代替沿圆弧轨迹行走,掘进机需在折点处进行自身位置调整,本文还阐述了掘进机在相邻两离散点间的行程及在离散点处自身位置调整角度与行走液压马达所需流量的对应函数关系,得出了行走液压马达的流量控制公式,并给出了行走液压马达流量控制方案。 最后,根据规划好的掘进机行走路径、掘进机液压马达的流量控制公式及流量控制方案、掘进机行走系统的相关参数,用 MATLAB 为开发平台编写了掘进机行走系统的智能控制软件,最终实现掘进机沿设计巷道中心线智能掘进。 本论文的研究对象虽然为 EBZ-132SH 型悬臂式掘进机,但其控制理论和方法可广泛应用到以液压马达为行走驱动系统的所有机械设备上来实现机械行走系统的智能控制。