縱軸式掘進機截割頭隨機截割載荷識別方法研究

何 洋，李曉豁

(1.渤海大學工學院，遼寧 錦州，121013；2.廣東文理職業學院機電工程系，廣東 湛江，524400)

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縱軸式掘進機截割頭隨機截割載荷識別方法研究

何 洋1，李曉豁2

(1.渤海大學工學院，遼寧 錦州，121013；2.廣東文理職業學院機電工程系，廣東 湛江，524400)

針對縱軸式掘進機截割頭隨機截割載荷難以準確測定的問題，根據隨機過程理論，推導出截割頭隨機截割載荷的自功率譜表達式，并根據截割功率譜結合虛擬激勵法確定截割頭的虛擬激勵；然后利用求得的響應結合精細積分算法反向推導識別截割頭隨機截割載荷的表達式，由此建立了精確的截割頭時域隨機截割載荷的反演數學模型；最后由最小二乘法計算出截割頭隨機截割載荷的時間歷程，并通過正則化方法來減小噪聲的干擾。實例驗證結果表明，該方法能有效減小噪聲干擾，準確地識別截割頭的隨機截割載荷。

掘進機；截割頭；截割載荷；載荷識別；虛擬激勵；正則化

縱軸式掘進機截割頭的截割載荷是掘進機工作機構乃至整機設計的依據，也是影響其截割性能和工作可靠性的重要因素。由于掘進機工作環境、截割對象及實際工況的復雜多變性，使得截割頭載荷具有隨機性，載荷的確定成為亟待解決的難題。文獻[1-4]均采用實測法來獲得截割頭的隨機載荷，由于掘進機所處工作環境惡劣、工作空間不斷變化，采用實測法時實驗裝置的布置受到限制，且耗時多、成本高及缺少相關理論計算評估方法，因而難以實施。……