一种基于虚拟仿真的破岩链锯机切割轨迹的控制方法技术

本申请提出了一种基于虚拟仿真的破岩链锯机切割轨迹的控制方法，该方法包括：分析破岩链锯机对隧道掌子面进行切割的施工流程，确定施工流程中待进行切割控制的目标步骤；将链臂的摆臂速度划分为多个摆臂速度值，在每个摆臂速度值下，对破岩链锯机在目标步骤中的运动进行仿真，确定行走平台在全行程中直线运动的速度曲线；对每个速度曲线进行拟合，获得不同摆臂速度值下行走平台的直线运动速度随时间变化的关系式；分别对实现摆臂速度和行走速度协同控制的多个目标参数进行拟合；联合求解出的每个目标参数对破岩链锯机的切割轨迹进行控制。该方法能够获得对链锯机进行协调控制的关键控制参数，实现链锯机切割轨迹的精确控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟仿真的破岩链锯机切割轨迹的控制方法


[0001]本申请涉及隧道施工
，尤其涉及一种基于虚拟仿真的破岩链锯机切割轨迹的控制方法。

技术介绍

[0002]隧道建设是工程建设中的一种主要类型，目前，隧道建设已较为普遍，建设规模也逐渐增大，向特长和超宽隧道发展。
[0003]相关技术中，在隧道施工过程中，通常采用的是机械化施工方式，比如盾构机、TBM和钻爆法等。上述传统的施工方式均是将所需开挖的岩土完全破碎并排出，这种开挖和掘进方式成本高、施工难度高、对周边地层影响较大、存在安全隐患等诸多弊端。为满足现代化隧道施工的要求，目前还提出了一种采用链锯切割的施工方式。然而，对于上述链锯切割的施工方式，在相关技术中还无法对链锯机的切割轨迹进行精确控制，导致施工过程中可能存在超挖和欠挖的现象，无法满足施工要求。
[0004]因此，如何对链锯机的切割轨迹进行精确控制成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本申请的第一个目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟仿真的破岩链锯机切割轨迹的控制方法，其特征在于，所述破岩链锯机包括链臂和行走平台，所述控制方法包括以下步骤：分析所述破岩链锯机对隧道掌子面进行切割的施工流程，确定所述施工流程中待进行切割控制的目标步骤；将所述链臂的摆臂速度划分为多个摆臂速度值，在每个所述摆臂速度值下，对所述破岩链锯机在所述目标步骤中的运动进行仿真，根据仿真结果确定所述行走平台在全行程中直线运动的速度曲线；对每个所述速度曲线进行拟合，获得不同所述摆臂速度值下所述行走平台的直线运动速度随时间变化的关系式；基于全部的所述关系式，分别对实现摆臂速度和行走速度协同控制的多个目标参数进行拟合，求解每个所述目标参数与所述摆臂速度的关系式；联合求解出的每个所述目标参数对所述破岩链锯机的切割轨迹进行控制。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述施工流程按照执行时间顺序依次包括以下步骤：调整设备姿态、协同进刀、第一次摆臂切割、行走切割和第二次摆臂切割，所述目标步骤包括所述协同进刀。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述将所述链臂的摆臂速度划分为多个摆臂速度值，包括：确定所述破岩链锯机正常工作过程中的摆臂速度区间；以预设的速度间隔从所述摆臂速度区间中选取预设数量个摆臂速度值。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述对所述破岩链锯机在所述目标步骤中的运动进行仿真，包括：在三维设计应用中对所述破岩链锯机进行建模；将所述协同进刀中的目标切割路径和所述破岩链锯机的结构参数作为初始条件；将所述破岩链锯机的三维模型、所述初始条件和当前的摆臂速度值输入虚拟仿真应用进行运动仿真，获得在所述当前的摆臂速度值下所述行走平台的仿真运动数据。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对每个所述速度曲线进行拟合，包括：将每个所述速度曲线分别输入至数据拟合应用中进行数据处理，通过线性函数对每个所述速度曲线中的数据进行拟合。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于全部的所述关系式，分别对实现摆臂速度和行走速度协同控制的多个目标参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴亚辉，杨鹏，郭涛，庄元顺，郑军，肖晖，梅元元，卢孝林，杨登慧，李才洪，高旭东，魏芸，焦俊奇，
申请(专利权)人：中铁工程服务有限公司，
类型：发明
国别省市：