【摘 要】
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随着地球浅部资源逐渐开采殆尽,增加煤炭资源开采深度已成为获取资源的重要手段,面对传统开采方式极限深度受限的问题,2016年以来谢和平院士团队创造性地提出了深地资源原位流态化开采理论与科学技术构想,将深部煤炭就地原位转化为气态、液态或气固液混态物质,在井下实现无人智能流态化转化。深部煤炭流态化开采技术采用迴行开采路线,在深部高围岩压力及复杂地质环境条件下实现装备迴行开采路线中的转弯行进问题,对实现深
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随着地球浅部资源逐渐开采殆尽,增加煤炭资源开采深度已成为获取资源的重要手段,面对传统开采方式极限深度受限的问题,2016年以来谢和平院士团队创造性地提出了深地资源原位流态化开采理论与科学技术构想,将深部煤炭就地原位转化为气态、液态或气固液混态物质,在井下实现无人智能流态化转化。深部煤炭流态化开采技术采用迴行开采路线,在深部高围岩压力及复杂地质环境条件下实现装备迴行开采路线中的转弯行进问题,对实现深部煤炭流态化开采至关重要。本文针对应用于2000 m以深的深部煤炭资源流态化开采装备迴行开采路线中转弯协同控制问题,对其推进系统迴行转弯异步协同控制策略进行研究。首先,对推进系统基本参数进行了计算,设计了一种闭环自动控制液压推进系统,对比分析常见的协同控制方法,选择将改进均值耦合控制作为本文转弯协同控制方法,并在此基础上设计转弯方案。其次,借鉴传统盾构机驱动技术,对液压推进系统进行分区控制,建立了推进系统等效并联机构模型,并在模型中建立动、静坐标系,引入ZYZ型欧拉角描述等效机构的位置姿态,分别分析了等效机构的位置正解及位置反解,为等效机构的位置和姿态控制提供了理论基础。接着,对液压系统中关键液压元件及负载进行建模,并将改进均值耦合协同控制方法与传统PID控制相结合,分别建立了采掘舱四液压缸推进系统和中间舱八液压缸推拉结合液压系统仿真模型,拟定均匀、突变、时变三种负载工况分别对采掘舱和中间舱进行仿真试验,结果表明:传统PID控制响应速度慢,超调较大,抗干扰能力不强,导致转弯协同控制效果不够理想。然后,根据仿真分析结果选择模糊PID控制对控制策略进行优化,并通过AMESim/Simulink建立联合仿真模型在三种工况下进行联合仿真,结果表明:模糊PID控制相较于传统PID控制具有更好的响应特性及抗干扰能力,基于模糊PID控制的改进均值耦合异步协同控制策略具有良好的转弯协同控制效果。最后,在实验室尺度下将所设计控制策略应用于自主行走机构推进系统中,完成小角度转弯试验,试验结果与仿真结果规律一致,相互验证了本文所设计控制策略的可行性。研究成果可为深部煤炭流态化开采装备推进系统位置控制及姿态调整提供理论基础,对实现深部煤炭资源原位流态化开采中的转弯行进问题及其他工程领域多液压缸异步协同控制问题具有理论意义与参考价值。本文有图99幅,表4个,参考文献116篇。
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＜正＞注：“—”系无报告发病或死亡病例；疟疾数据系按照终审日期以及按照报告地区统计的中国籍病例。主要统计指标解释甲乙类法定报告传染病发病率是指某年每10万人口中甲乙类法定报告传染病发病数。即甲乙类法定传染病发病率=甲乙类法定报告传染病发病数/人口数×100 000。甲乙类法定报告传染病死亡率是指某年每10万人口中甲乙类法定报告传染病死亡数。即甲乙类法定报告传染病死亡率=甲乙类法定报告传染病死亡数/
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