机械工程学报

作者：刘送永, 张德义, 孟德远, 江红祥, 宋明江

单位：1. 中国矿业大学机电工程学院 徐州 221116;2. 苏州科技大学机械工程学院 苏州 215009;3. 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 太原 030006

关键词：巷道掘进机,定向航行,航行速度控制,航行轨迹控制；

基金：国家自然科学基金(52304147)、江苏省杰出青年基金(BK20211531)和江苏省高等学校自然科学研究(23KJB440002)资助项目。

受恶劣的巷道环境及复杂的底板条件的影响，巷道掘进机航行轨迹极易偏离设计轨迹，进而产生航向位姿偏差。传统仅单一航行速度控制或航行轨迹控制的控制方案，无法有效实现巷道掘进机循迹定向航行。为实现巷道掘进机航行轨迹精确控制，进行理想与打滑条件下巷道掘进机航行运动分析，融合巷道掘进机定向航行轨迹控制器与航行速度控制器，构建巷道掘进机定向航行双环控制方案，研究理想及不同打滑条件下巷道掘进机航行轨迹跟踪控制，获取打滑对航行轨迹及速度影响规律，并基于巷道掘进机定向航行试验系统进行了巷道掘进机轨迹跟踪控制试验。试验结果发现圆弧段航行轨迹跟踪误差远大于直线段，最大轨迹跟踪误差出现在圆弧段，可控制在圆弧段轨迹弧长的1.5%以内，航行轨迹跟踪控制过程中航行速度与控制信号变化平稳，表明所提出的巷道掘进机定向航行轨迹跟踪控制方案可有效地实现巷道掘进机定向掘进控制。

来源：2025年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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