深海富钴结壳四履带采矿车行驶同步性研究

摘要

针对深海富钴结壳四履带采矿车在工作行驶过程中速度难以精确控制、轨迹同步性较差这一问题，基于比例调速阀和分流马达协同作用，设计了开式行走液压驱动系统，在传统液压开环控制系统仅侧重解决突变负载或缓变负载工况下，较好地满足了采矿车在交变负载下行驶速度和轨迹同步性要求．建立比例调速阀和分流马达理论分析模型，分析其在交变负载工况下的调节性能，并通过AMESim软件搭建了开式液压驱动系统仿真模型，模拟在交变负载工况下驱动系统中行走马达的压力及转速变化情况．根据仿真结果，提出采用马达转速均值替代实际行驶转速的办法来消除交变负载对行走马达转速的影响，对比例调速阀和分流马达在开式同步液压系统中的高精度应用提供思路．为避免系统中其他非线性因素如液压元件加工误差、调速阀死区特性不一致等对行走马达转速的影响，采用速度拟合方法得到两侧马达转速相同时的比例调速阀输入电压，并通过开展实地实验验证了仿真模型及速度拟合方法的可靠性．实验结果表明：在交变负载工况条件下，采矿车直线行驶偏移率低于6.00%，速度偏差率低于5.00%，速度拟合方法较为可靠，通过该方法与开式液压驱动系统相结合可实现采矿车速度精确控制，为采矿车实现较高精度的直线同步行驶奠定基础．

关键词

深海采矿车 / 开环控制 / 液压驱动 / 轨迹同步

基金资助

天津大学自主创新基金资助项目(023XJS-0042)