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作者：崔娜;杨新乐;
单位：铁岭师范高等专科学校工学院;辽宁工程技术大学机械工程学院;
摘要：由于巷道掘进机回转液压系统具有非线性时变的特点，其控制精度低，在巷道掘进时易出现超欠挖等问题，基于此，设计一种基于线性时变模型预测控制的控制器用于控制掘进机回转系统，以实现巷道快速自动掘进。首先，建立巷道掘进机回转电液伺服系统数学模型，获得系统非线性状态空间方程；其次，为简化计算过程，提高实时控制性，采用状态轨迹法对非线性系统进行线性化处理，并设计模型预测控制器；最后，采用虚拟样机技术对巷道掘进机回转系统进行联合仿真。仿真结果表明：在所设计控制器作用下回转系统活塞杆的最大跟踪误差为0.5 mm,该误差在施工允许范围内，其跟踪精度和系统稳定优于自适应和PID控制器，可以实现对巷道掘进机回转系统的精确控制，避免巷道掘进施工时超欠挖，由此验证了所设计线性时变模型预测控制器的有效性。
关键词：模型预测控制;;线性时变;;线性化;;巷道掘进机;;电液伺服控制
基金资助：辽宁省自然科学基金资助项目(2022-MS-398)
