随着综采工作面智能化、无人化的提出,煤矿设备的智能化已经成为了目前煤矿行业技术发展的新方向。液压支架作为综采工作面中重要的支护设备,其姿态感知与控制方法的研究变得尤为重要。本文建立了液压支架的姿态模型,并通过液压支架虚拟样机验证所建姿态模型的正确性。以顶梁姿态角为例,研究了基于卡尔曼滤波的顶梁姿态角解算方法以及液压支架姿态短时预测方法。最后对顶梁俯仰角控制方法进行了研究,其主要内容总结如下:（1）在分析液压支架结构的基础上,对液压支架可能出现的几种典型支护姿态进行介绍和分类。并以二维坐标系变换原理为基础,建立了液压支架姿态模型,在MALTAB软件中完成姿态模型程序的编写。与此同时在ADAMS软件中建立液压支架虚拟样机,并进行了运动学仿真分析,将运动学仿真结果与姿态模型计算结果进行对比,结果显示在底座倾角不同的情况下,两者结果均保持一致。验证了所建姿态模型的正确性和有效性。（2）研究了基于卡尔曼滤波的顶梁姿态解算方法。搭建了液压支架姿态感知试验台,在液压支架上安装了姿态传感器,利用其不同工况下液压支架顶梁姿态角的数据,将陀螺仪和加速度计模块采集的数据导入到MATLAB软件对该算法进行仿真分析,结果表明:无论在静止还是运动状态下,该算法均能将陀螺仪和加速计的信息进行融合,有效的抑制加速度计的振荡和减少陀螺仪的误差累积,一定程度减少过程噪声与测量噪声,提高液压支架姿态感知的精度。（3）研究了液压支架姿态短时预测方法。对特定工况下顶梁俯仰角传感数据进行时序分析,利用顶梁俯仰角的数据建立了自回归模型（AR模型）,并借助MATLAB软件编写相应程序进行仿真,对比分析了该模型在一步以及多步的预测效果,仿真结果表明:该模型可实现对顶梁姿态的短时预测,并具有显著的预测效果。（4）研究了液压支架顶梁俯仰角调控方法。以平衡千斤顶的控制方法为例,将具有自适应性的模糊控制方法引入到系统中,并建立联合仿真模型进行仿真,分析其在有无冲击载荷下该方法的控制效果。仿真结果表明:引入模糊控制后,在不同工况下,都表现出较好的自适应性以及稳定性。