机械工程学报

作者：冯俊学, 贾存德, 孔祥东, 李博文, 赵喆伟, 丁北辰, 姜文光, 艾超

单位：1. 燕山大学起重机械关键技术全国重点实验室 秦皇岛 066004;2. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004;3. 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;4. 北自(北京)检测科技发展有限公司 北京 100120;5. 中山大学先进制造学院 深圳 518107

关键词：旋挖钻机,加压系统,健康监测,最小二乘算法,模型参考自适应控制；

基金：国家自然科学基金(52175065, U22A20178)资助项目。

旋挖钻机作为基础建设施工中应用最广泛的成孔设备，其钻进效率是装备的核心竞争力。然而主机长时间服役后加压系统不可避免会产生性能退化，严重影响加压力控制，甚至出现加压无力现象，从而影响施工效率与施工质量。首先采用带遗忘因子的递推最小二乘法建立参数辨识模型，通过辨识其退化参数判断加压系统的健康状态。其次基于模型参考自适应理论设计加压力自适应补偿控制器，进而对已发生退化的加压系统进行补偿控制。基于以上提出一种加压系统健康监测与补偿控制耦合的性能退化补偿方法。仿真与试验结果表明，该控制器能有效提高故障主机的加压力输出，进而提高施工效率，在相同试验条件下，与原主机相比，采用自适应控制后的被测主机加压力输出提高了17.8%，钻进效率提高了8.8%，验证了控制器的有效性与可行性。

来源：2025年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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