基于多目标优化的旋挖钻具自适应控制策略研究

摘要

针对旋挖钻机在复杂地层中钻进效率、能耗与成孔质量难以协同优化的问题，本文提出一种基于滚动时域多目标优化的自适应控制策略。首先建立钻进系统的动力学模型，以钻进效率、能耗、成孔质量作为控制目标进行量化表述。其次，基于此设计了“感知—决策—执行”三层自适应控制架构，该架构包括地层状态在线识别、滚动时域多目标优化、模型预测跟踪执行等功能。最后，经仿真和实验验证表明，该策略能够实现钻速、能耗、成孔质量在不同层位的动态取舍，增强旋挖钻机总体作业性能。

关键词

多目标优化 / 旋挖钻具 / 自适应控制