煤炭是我国的主要能源,煤炭开采综合机械化及其工作过程自动控制成为煤炭工业增加产量,提高劳动效率,减少重大恶性事故和改善劳动条件的重要手段。采煤机及其控制系统是煤炭开采过程的主要设备,采煤机的工作过程包括滚筒调高和牵引控制。在采煤机的工作过程中,根据采煤工艺、煤层与煤岩界面状态以及支护要求调整采煤机滚筒高度,通过牵引运动后,旋转的滚筒即可切割出一定位置和形状的顶、底面,即得到特定的截割路径。截割路径直接决定产品质量(含矸量)与资源回收率,因此,采煤机合理的调高策略与先进的控制技术研究是一个受到广泛关注的重要问题。 目前,采煤机的滚筒调高多采用人工观测为依据的手动调整或人工调整试切割基础上的几何轨迹记忆切割。人们也尝试过在采煤机上安装传感器进行煤岩界面识别,然后根据此信息直接进行滚筒高度的反馈控制,试图实现采煤机滚筒自动调高。但是,由于煤层地质结构的复杂性和煤岩界面识别的技术问题,加之还要考虑综合采煤机械化对顶、底板的要求,这种基于简单反馈控制的滚筒自动调高技术没有得到成功的应用