【摘 要】
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采煤机是煤矿开采的主要设备,滚筒调高是实现煤矿智能化开采的一项关键技术。滚筒调高控制系统对采煤机械的工作效率有很大影响,并关乎到井下煤矿资源的安全开采与生产。在传统的采煤机液压系统结构中,普遍采用电磁换向阀进行人为控制操作。在惯性负载状态下,使用电磁换向阀控制稳定性差且不能及时适应控制要求。为了适应新的环境要求,将电液比例技术应用于现有的普通采煤机的液压调高系统中,使用电液比例方向阀精准控制流量,
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采煤机是煤矿开采的主要设备,滚筒调高是实现煤矿智能化开采的一项关键技术。滚筒调高控制系统对采煤机械的工作效率有很大影响,并关乎到井下煤矿资源的安全开采与生产。在传统的采煤机液压系统结构中,普遍采用电磁换向阀进行人为控制操作。在惯性负载状态下,使用电磁换向阀控制稳定性差且不能及时适应控制要求。为了适应新的环境要求,将电液比例技术应用于现有的普通采煤机的液压调高系统中,使用电液比例方向阀精准控制流量,进而满足对采煤机滚筒调高控制性能的需求。本文以MG2×160/710-WD型薄煤层采煤机为研究对象。首先,分析采煤机调高控制系统的组成及原理,对采煤机调高控制系统的主要元件选型,推导得出了系统的数学模型;接着,在采煤机调高闭环PID控制中加入了模糊控制,根据模糊控制的特性,设计了模糊PID控制器,并利用Simulink软件对调高控制系统进行动态模拟,结果显示采用模糊PID控制器会使整个调高控制系统响应速度加快、精度提高;然后,借助粒子群优化算法对模糊PID控制器进一步优化,基于Simulink仿真分析发现,新控制算法的融合使得系统动态性能得到更深层次的优化,可实现预期的性能需求。最终,在AMESim中建立液压系统模型,结合Simulink进行联合仿真,实现机械领域、液压领域和控制领域下的仿真控制研究。针对不同控制算法进行仿真研究,分析系统的响应效果,仿真表明:采用粒子群优化的模糊PID控制算法可以使采煤机调高控制系统精度更高、响应更快、更稳定,可为后续采煤机滚筒调高控制系统研究提供理论参考。图[52]表[9]参[86]
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