基于IPSO-ABS的掘进机俯仰液压系统控制研究

张昭喜; 王明钦; 冯宏普; 姜礼鹏

doi:10.13436/j.mkjx.202607012

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (7) : 68 -73. DOI: 10.13436/j.mkjx.202607012

基于IPSO-ABS的掘进机俯仰液压系统控制研究

张昭喜, 王明钦, 冯宏普, 姜礼鹏

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摘要

针对掘进机俯仰液压系统存在的非线性、参数不确定性等问题，影响掘进机截割轨迹跟踪精度，提出一种基于改进粒子群优化算法（IPSO）的非线性自适应反步控制策略（ABS）。首先，建立了俯仰系统液压系统模型和状态空间方程；其次，设计了ABS，引入非线性自适应惯性权重与时变学习因子改进粒子群算法，实现控制器自适应增益优化；最后，建立了掘进机俯仰液压系统联合仿真模型和试验平台，并与PID、模糊PID和反步控制进行对比。仿真结果表明，所提方法在空载及添加随机外载荷下，最大跟踪误差分别为0.27 mm和1.37 mm；在巷道掘进试验中，俯仰液压缸最大跟踪误差为3.17 mm，优于对比方法，具有更高的跟踪精度和更强的鲁棒性，为掘进机的智能化精准控制提供了参考。