高频时变负载下大规模离散系统的双层滑模控制研究

作     者：贾存德 孔祥东 李韶光 李俊飞 张钧勇 冯俊学 艾超 姜文光 JIA Cunde;KONG Xiangdong;LI Shaoguang;LI Junfei;ZHANG Junyong;FENG Junxue;AI Chao;JIANG Wenguang

作者机构：燕山大学起重机械关键技术全国重点实验室秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 北京三一智造科技有限公司北京100005 北京机械工业自动化研究所有限公司北京100120 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2025年第36卷第5期

页      面：911-922页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52175065) 国家自然科学基金-区域创新发展联合基金(U22A20178) 

主　　题：旋挖钻机 钻进稳定控制 自适应滑模 输入输出反馈线性化 

摘      要：针对负载高频突变下旋挖钻机钻进过程中大规模离散高阶系统控制的鲁棒性不足,采用分布控制思想提出了一种双层滑模耦合控制(DLSMC)策略。对于加压力的控制,与传统PID、自适应控制相比,所提滑模控制方案响应速度更快,误差更小。在整机试验中选取地质条件类似的相邻两桩孔,对比研究主机在有无控制器时的钻进情况,结果表明,无控制器介入的主机在钻进期间出现约15次动力头转速降为0的情况,扭矩出现10次幅度约为100 kN·m的波动,出现3次卡钻现象,而有控制器介入的主机动力头转速、扭矩相对平稳,无卡钻现象出现,验证了防卡钻控制策略的有效性,为整机智能化奠定了基础。