在煤炭生产中,为适应井下复杂巷道的运输任务,通常设置多条皮带组成多级带式输送系统。多级带式输送系统设计冗余量大,运行过程中影响因素多,能量消耗很大。随着永磁技术发展,采用永磁直驱代替传统三相异步电机驱动的带式输送机系统,极大精简了结构,提高了驱动系统传动效率。但在煤矿实际生产中,运输的负载具有间断性、不均衡性,永磁电动滚筒仍以恒高速运行,使得永磁直驱带式输送机常处于轻载或者空载运行状态,造成了电能浪费。此外,多级带式输送机间配合运行、状态变化和环境变化等因素都会影响多级输送系统的能耗,综合这些因素,进行基于功耗模型的永磁直驱多级带式输送系统节能优化研究,对煤矿带式输送系统节能降耗、绿色生产具有重要意义。本文主要研究工作如下:为提高永磁直驱多级带式输送系统运行效率降低能耗,对其进行了节能分析。在对输送机的结构和工作原理分析的基础上,对输送机运行阻力能耗、电滚筒损耗、落料冲击能耗以及启动方式等进行了分析,得出影响带式输送系统功率的主要因素是带速和运量,为建立整个输送系统功耗模型和节能调速提供了依据。针对永磁直驱多级带式输送系统运量、带速和功率之间缺乏明确的匹配关系,调速依据尚不完善的问题,建立了基于FOA-GRNN-PSO算法的永磁直驱多级带式输送系统功耗模型。采用果蝇算法（FOA）将广义神经网络（GRNN）的光滑因子作为参数参与算法的迭代过程,寻找到了最优光滑因子,通过优化的广义神经网络建立了运量、带速和功率的功耗模型,并运用改进的粒子群算法（PSO）对功耗模型参数进行优化,仿真结果表明,所建功耗模型合理,可以找到带速与运量的合理匹配关系。针对永磁直驱多级带式输送系统调速控制需要,研究了基于模糊控制理论的多级带式输送系统智能控制策略。设计了二维模糊控制器,分别将速度误差、速度误差变化率;运量作为控制器输入,将变频器频率作为输出,设计了基于速度和运量的两种节能调速方式,建立了模糊控制查询表。仿真结果表明,可以通过查表确定变频器输出,达到调控带速目的,实现了对系统的节能控制。依据功耗模型和控制需求,对永磁直驱多级带式输送机控制系统进行了软硬件设计。以PLC为控制核心,实现了输送系统节能调速功能,采用组态王进行可视化界面设计,组态王通过OPC与Matlab软件通信、通过以太网与PLC通信,实现了系统工作状况实时监测、故障查询、控制决策等功能。根据设计的节能调速控制系统进行了实验研究,并与恒速运行方式进行对比,结果显示该节能调速控制系统可以节约17.65%的能耗,具有良好的节能效果。