【技术实现步骤摘要】
一种掘进机刀盘自动定位方法
本专利技术涉及盾构施工领域，具体涉及一种掘进机刀盘自动定位方法。
技术介绍
掘进机是盾构施工领域中的主要工程机械，利用掘进机刀盘及刀具进行掘进破岩；随工业机器人技术发展，采用换刀机器人进行掘进机刀盘换刀成为目前发展趋势；同时由于掘进机土仓内机器人作业空间狭小，换刀机器人需要求掘进机刀盘停至合适位置进行换刀，但现有的掘进机一般缺少对刀盘停机的定位，无法准确监测掘进机刀盘的停机位置，难以满足换刀机器人需刀盘高精度定位停机的要求。因此业内急需一种掘进机刀盘自动定位方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种掘进机刀盘自动定位方法，以解决
技术介绍
中掘进机刀盘无法停机定位的问题。本专利技术提供的一种掘进机刀盘自动定位方法，包括掘进机和掘进机主控系统，掘进机主控系统用于获取、存储掘进机状态参数以及控制掘进机的运行，具体包括以下步骤：S1、掘进状态数据的获取，通过掘进机主控系统采集掘进机的施工数据，对施工数据进行筛选，筛选出掘进状态参数，掘进状态参数包括刀盘的开挖直径D、...
【技术保护点】
1.一种掘进机刀盘自动定位方法，包括掘进机和掘进机主控系统，掘进机主控系统用于获取、存储掘进机状态参数以及控制掘进机的运行，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、掘进状态数据的获取，通过掘进机主控系统采集掘进机的施工数据，对施工数据进行筛选，筛选出掘进状态参数，掘进状态参数包括刀盘的开挖直径D、发送刀盘停止命令时的刀盘转速N、刀盘扭矩T、刀盘贯入度P和总推进力F；将获取的掘进状态参数数据表示成掘进状态参数矩阵X，X＝(X1，X2，X3，X4，X5)
【技术特征摘要】
1.一种掘进机刀盘自动定位方法，包括掘进机和掘进机主控系统，掘进机主控系统用于获取、存储掘进机状态参数以及控制掘进机的运行，其特征在于，包括以下步骤：
S1、掘进状态数据的获取，通过掘进机主控系统采集掘进机的施工数据，对施工数据进行筛选，筛选出掘进状态参数，掘进状态参数包括刀盘的开挖直径D、发送刀盘停止命令时的刀盘转速N、刀盘扭矩T、刀盘贯入度P和总推进力F；将获取的掘进状态参数数据表示成掘进状态参数矩阵X，X＝(X1，X2，X3，X4，X5)E＝(D，N，T，P，F)E；E为矩阵转置符号；
S2、将获取的掘进状态参数矩阵输入预测模型，得到停车运行角度参数Y＝θBrkLen；
S3、根据以下公式计算刀盘减速起始角度和刀盘起始制动角度；
角加速度为：a＝(VMax-VMin)/t；
刀盘从当前转速VC降到最低转速VMin时的减速运行角度：θDecLen＝(VC2-VMin2)/2a；
刀盘减速起始角度：θD＝θT-θDecLen-θBrkLen；
刀盘起始制动角度：θBrk＝θT-θBrkLen；
公式中，转速V单位为度每秒，角加速度单位为度每二次方秒；
VC为刀盘当前转速，VMax为刀盘最大转速；VMin为刀盘最低转速，t为刀盘从最高转速降到最低转速所需时间，θDecLen为刀盘减速运行角度，θBrkLen为刀盘停车运行角度；θT为预设的刀盘目标停机角度，θD为刀盘减速起始角度，θBrk为刀盘起始制动角度；
S4、刀盘减速停车运行；对刀盘减速起始角度θD和刀盘当前转动角度θC进行判断，刀盘当前转动角度θC由旋转编码器和掘进机主控系统实时采集获取，当刀盘当前转动角度θC等于刀盘减速起始角度θD时，掘进机主控系统发送减速指令，刀盘降速到最低转速VMin；否则直至当刀盘当前转动角度θC等于刀盘减速起始角度θD，进行刀盘减速操作；
刀盘降低到最低转速后再进行刀盘起始制动角度θBrk和刀盘当前转动角度θC的判断，当刀盘起始制动角度θBrk等于刀盘当前转动角度θC时，掘进机主控系统停止刀盘运行，使得刀盘在惯性作用下自由停车至预设的刀盘目标停机角度θT，实现刀盘自动定位；否则刀盘以最低转速爬行，直至刀盘起始制动角度θBrk等于刀盘当前转动角度θC，进行刀盘断电停运操作。
2.根据权利要求1所述的一种掘进机刀盘自动定位方法，其特征在于，步骤S2中的预测模型包括神经网络模型和支持向量机模型，停车运行角度参数Y＝θBrkLen的获取具体包括以下步骤：
YBPNet＝θBrkLen的获取，将掘进状态参数矩阵输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：程永亮，何韬，朱晨，马建兵，曾华，钟雷辉，陈连德，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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