一种基于光纤陀螺的顶管纠偏控制系统及其方法

摘要

本发明公开了一种基于光纤陀螺的顶管纠偏控制系统及其方法。所述方法用于调整顶管施工中的顶管机的机头姿态，包括：实时采集顶管机的机头在xyz三维坐标系下的轴线位置M_x、M_y、M_z；把M_x、M_y、M_z作为反馈量分别与控制目标线性导入量I_x、I_y、I_z进行比较，得出机头轴线偏差(E_x、dE_x)、(E_y、dE_y)和(E_z、dE_z)；设置预先准备好的模糊控制规则表，根据机头轴线偏差(E_x、dE_x)、(E_y、dE_y)和(E_z、dE_z)，通过所述模糊控制规则表查到纠偏油缸伸缩量的模糊值K；根据模糊值K控制相应纠偏油缸改变顶管机的机头姿态。本发明能完成顶管机轴线自动纠偏施工，提高顶管质量。

主权项

一种基于光纤陀螺的顶管纠偏控制系统，其用于调整顶管施工中的顶管机的机头姿态；其特征在于：其包括PLC控制器、三轴光纤陀螺仪、四组纠偏油缸；所述三轴光纤陀螺仪为检测单元，实时采集顶管机的机头在xyz三维坐标系下的轴线位置M_x、M_y、M_z；所述PLC控制器为控制核心，所述PLC控制器包括比较单元、模糊控制单元和PLC可编程控制单元；所述比较单元把M_x、M_y、M_z作为反馈量分别与控制目标线性导入量I_x、I_y、I_z进行比较，得出机头轴线偏差(E_x、dE_x)、(E_y、dE_y)和(E_z、dE_z)；所述模糊控制单元设置有预先准备好的模糊控制规则表，根据机头轴线偏差(E_x、dE_x)、(E_y、dE_y)和(E_z、dE_z)，通过所述模糊控制规则表查到四组纠偏油缸伸缩量的模糊值K；所述PLC可编程控制单元根据模糊值K控制相应纠偏油缸改变顶管机的机头姿态。