基于模糊自适应PID控制的单向示范刀采煤机记忆截割控制

采煤机在综采作业中所受到的载荷具有随机性,应用模糊自适应PID控制策略,针对采煤机调高机构的几何非线性特点和采煤机作业中单向信息的采集偏差现象,对采煤机双向截割滚筒高度进行自动跟踪,并给出了单向示范刀顶板和底板的数字化模型,通过对单向示范刀记忆截割曲线跟踪控制的模拟仿真,得到误差曲线,为采煤机单向示范刀记忆调高系统的设计优化提供理论支持。     

基于灰色马尔科夫模型的采煤机自适应截割策略研究

借助灰色马尔科夫组合模型对传统的采煤机记忆截割策略进行优化和改进,以提高采煤机截割作业的效率和精度。通过灰色模型对采煤机截割高度预测数据进行残差计算和状态分析并利用马尔科夫链状态概率矩阵修正灰色模型,最后通过仿真分析可知,基于灰色马尔科夫模型的采煤机自适应截割策略控制精度以及截割作业自动化水平均较高。     

基于BP神经网络的采煤机截割自适应调速控制

采煤机工作环境恶劣,对操作人员伤害大,实现截割自动化对保障煤矿开采安全具有重要意义。记录人工示教模式下的路径,通过判断煤岩状态设置采煤机状态参数跟踪示教路径。在截割过程中以采煤机状态参数为输入信号,采用BP神经网络实时调整采煤机工作参数来实现自适应调速。为了验证基于BP神经网络的采煤机截割自适应调速控制系统的性能,采用MATLAB进行仿真,仿真结果显示自动截割时滚筒的高度大致与示教时相同,说明此系统可以很好地实现自动截割。     

采煤机截割滚筒自适应作业技术研究

截割滚筒是采煤机的重要工作部件,其运行性能会对采煤机整体性能产生决定性影响。以MG132/320-W型采煤机截割滚筒为研究对象,在对滚筒基本运动形式进行分析的基础上,研究了滚筒的自适应速度调节技术。在测试滚筒实际力矩的基础上,可以预测煤岩硬度并确定滚筒的目标转速,利用PID控制器对截割滚筒速度进行自适应调节;在采集采煤机截割滚筒历史数据信息的基础上,通过LSTM-ResNet网络可对截割滚筒的运动轨迹进行预测,并根据预测结果对滚筒的运行轨迹进行调节控制。对截割滚筒自适应作业技术开展实验验证工作,结果发现滚筒的轨迹预测以及轨迹跟踪结果与实际情况虽然有一定误差,但误差相对较小,完全在可接受的范围以内,说明本文提出的自适应作业技术是可行的,能显著提升采煤机的智能化水平。     

截割参数对采煤机截齿受力影响研究

分析了采煤机截割实际情况，确定了截割半径、牵引速度、滚筒转速、煤层介质等截割影响参数；运用仿真和试验的方法研究了采煤机截齿在实际工况下作业时受力情况。仿真和试验结果表明：不同截割参数下，采煤机截齿截割力均呈现先增加后减小的趋势；不同截割参数下，截齿截割力峰值不同；采煤机截齿截割力试验值与仿真值基本一致，且最大相对误差为5%，试验验证仿真分析准确性，该研究为采煤机截齿受力特性的改善和疲劳寿命的提高提供借鉴。     

采煤机工作面截割试验分析

由于当前针对采煤机的有关研究中,缺乏来自工作面现场的截割载荷研究。因而从分析螺旋滚筒主要截割载荷的角度,对具有记忆截割功能的采煤机在人工示教截割试验阶段拾取的截割电流和牵引转矩信号及螺旋滚筒主要截割载荷进行了分析。对采煤机螺旋滚筒截割含有不同煤岩界面煤层时载荷特征地分析表明：采煤机截割力响应信号的均值特征能真实反映截割介质的本质差别;采煤机实际工作过程中,在各典型截割工况下,螺旋滚筒截割力响应信号服从正态分布,且在正常截割工况下,截割力响应信号的方差最小,即截割力响应信号的波动最小;滚筒高度和截割状态持续时间可用于滚筒截割状态的精确识别;截割功率约占总消耗功率的70%。     

采煤机截割电机的模糊PID控制方法

针对不同煤层硬度下截割阻力不同引起电机转速不稳定工作的问题,依据PID控制理论和模糊控制理论,采用模糊增益的参数自适应PID控制方法对截割电机调速系统进行控制,建立了截割电机模糊PID矢量控制系统模型,并给出了PID控制器参数随系统动态调整的控制策略,对电机转速有效控制,实现更高的精度要求。控制系统调整时间比传统控制时间短,且无超调产生,表明系统的跟随性稳定性较好。     

煤矿井下采煤机截割特性的优化

晋圣亿欣煤业井下所使用的MG300/730 WD型采煤机在使用过程中存在着截割作业振动大、截齿磨损严重的缺陷。为克服这个问题,对不同截割滚筒与采煤机的匹配性进行了研究。结果表明：新的错齿分布的截割滚筒显著提升了采煤机运行过程中的稳定性,降低了截齿磨损,提升了截齿的使用寿命,采煤机截割作业时的截割阻力矩波动比优化前降低了66.7%,截割功率波动比优化前降低了58.3%,截齿使用寿命提升了37%。     

采煤机调高系统的模糊神经网络自适应控制

针对采煤机滚筒调高系统的非线性特点,采用了一种基于BP算法的模糊神经网络自适应控制,将模糊控制具有的较强逻辑推理功能、神经网络的自适应、自学习能力融为一体,形成了对非线性系统的良好控制策略。经仿真结果表明,该系统具有良好的动、静态性能及自适应性。     

基于模糊综合评判的采煤机故障诊断研究

针对采煤机故障诊断中的不确定性知识的表示和推理问题,将模糊理论引用到该系统中。通过对采煤机故障机理的深入研究和专家经验的总结,建立符合故障和征兆的非一一对应关系和人的思维特点模糊关系矩阵,将经过特征处理的采煤机故障特征参数归化到相应的隶属度,并通过与模糊关系矩阵的模糊运算,得出故障的模糊关系向量,最后,根据相应诊断原则诊断采煤机故障。经实例验证,此方法具有计算简单、结论明确直观的特点。     

基于模糊控制的电牵引采煤机恒功率自动控制系统

为提高采煤机的生产效率,采用PLC对系统进行恒功率模糊控制技术,设计了基于模糊控制的电牵引采煤机恒功率自动控制系统。该系统经过反复调试及实际运行,结果表明:基于该方法的控制系统抗干扰能力强,功能实现简单,取得了良好的调节功能。     

采煤机截割部致灾防控装备研究

为降低综采工作面截割部产生的煤尘浓度,沈阳煤业集团红阳三矿通过正交试验对自吸式实心喷雾器进行参数优化,并进行工业性验证.从现场测定数值来看,全尘降尘率达到92.67％,呼吸性粉尘降尘率达到87.21％,降尘效果明显,能够有效降低瓦斯、煤尘爆炸的风险,改善工作面的工作环境.     

基于记忆切割的采煤机自动调高预见控制系统

将预见控制引入采煤机滚筒的自动调高过程,记忆轨迹作为预见信息得到充分利用,可从根本上解决采煤机大惯性滞后系统的控制问题,同时还使期望的性能指标达到最优。     

基于模糊控制的电牵引采煤机恒功率自动控制系统

电牵引采煤机在当前的煤矿生产中应用较为广泛,为了有效提升生产效率,确保煤矿生产的安全性和稳定性,介绍了一种基于模糊控制的电牵引采煤机恒功率控制系统,通过实际运行测试发现基于该方法的控制系统具有较强的抗干扰能力,同时其调节便利,功能实现简单。     

基于模糊控制的采煤机截割自动调速控制系统

为提高采煤机的工作效率,基于采煤机推进速度与截割能力的联动关系,通过建立截割系统控制模型,采用模糊控制技术设计了采煤机截割自动调速控制系统,介绍了截割模糊控制系统结构及功能,并通过仿真实验验证了该系统的工作性能。结果表明:基于该方法的控制系统抗干扰能力强,功能实现简单,取得了良好的调节功能。