Un controlador cooperativo de salida para un sistema multi-cilindro de soporte hidráulico basado en compensación de red neuronal
Autores: Wang, Yunfei; Zhao, Jiyun; Zhang, He; Wang, Hao; Wang, Jinxin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un controlador cooperativo de salida para un sistema multi-cilindro de soporte hidráulico basado en compensación de red neuronal
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Control de rectitud
Cara de trabajo mecanizada
Soporte hidráulico
Sistema de movimiento de múltiples cilindros
Controlador cooperativo de salida
Control de posición
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El control de rectitud de una cara de trabajo totalmente mecanizada es la tecnología clave utilizada en la minería de carbón inteligente, por lo que el control de posición de un sistema de movimiento de múltiples cilindros de soporte hidráulico es de gran importancia. Sin embargo, debido al entorno severo de las minas de carbón, la fricción compleja, las perturbaciones externas y la relación de acoplamiento entre cilindros adyacentes, la precisión del control de posición está restringida. Por lo tanto, en este documento se propone un controlador cooperativo de salida para un sistema de múltiples cilindros. Se utiliza un observador de modo deslizante de alto orden para estimar los estados del sistema con la única señal de posición de salida disponible. Se aplica un observador de perturbaciones de red neuronal para estimar la perturbación de bulto del modelo de retroalimentación estricta, incluida la incertidumbre del sistema, la fuerza de perturbación y la fuerza de acoplamiento entre cilindros adyacentes. Luego, se realiza una simulación de seguimiento de posición de movimiento continuo y se analiza el rendimiento de estimación del observador de estado y la red neuronal. Además, se diseña un banco de pruebas de control colaborativo de múltiples cilindros y se realizan experimentos basados en las acciones reales del soporte hidráulico. Los resultados muestran que el controlador cooperativo de salida propuesto tiene un excelente rendimiento de control de posición en comparación con el controlador proporcional-integral tradicional.
Descripción
El control de rectitud de una cara de trabajo totalmente mecanizada es la tecnología clave utilizada en la minería de carbón inteligente, por lo que el control de posición de un sistema de movimiento de múltiples cilindros de soporte hidráulico es de gran importancia. Sin embargo, debido al entorno severo de las minas de carbón, la fricción compleja, las perturbaciones externas y la relación de acoplamiento entre cilindros adyacentes, la precisión del control de posición está restringida. Por lo tanto, en este documento se propone un controlador cooperativo de salida para un sistema de múltiples cilindros. Se utiliza un observador de modo deslizante de alto orden para estimar los estados del sistema con la única señal de posición de salida disponible. Se aplica un observador de perturbaciones de red neuronal para estimar la perturbación de bulto del modelo de retroalimentación estricta, incluida la incertidumbre del sistema, la fuerza de perturbación y la fuerza de acoplamiento entre cilindros adyacentes. Luego, se realiza una simulación de seguimiento de posición de movimiento continuo y se analiza el rendimiento de estimación del observador de estado y la red neuronal. Además, se diseña un banco de pruebas de control colaborativo de múltiples cilindros y se realizan experimentos basados en las acciones reales del soporte hidráulico. Los resultados muestran que el controlador cooperativo de salida propuesto tiene un excelente rendimiento de control de posición en comparación con el controlador proporcional-integral tradicional.