论文部分内容阅读
研究和实现采煤机的自动化控制技术为煤矿的安全生产、高效率生产、高产量生产提供了手段和方法,为综采工作面的自动化、信息化和少人化无人化的实现创造了良好条件。提高薄煤层开采产量和效率的一条途径是综合机械化采煤,我国在机械化采煤方面已经获得不少成果,同时也在不断向前进步。本文以电牵引式采煤机控制系统的研究和开发作为目标,在分析以前研究经验和工作实践的基础上提出了基于PID模糊控制的象限记忆截割的方法。以采煤机的滚筒高度为控制目标,以液压油缸调节作为主要控制方法来完成采煤机的自动截割。本文深入研究了截割系统中的机身位置定位、姿态定位、截割路径记忆、规划、跟踪等关键技术,为解决采煤机负荷具有随机性、调高机构的几何非线性等造成的偏差等问题,采取模糊PID控制的方法。主要研究成果包括:(1)利用传感器对采煤机进行机身位置和机身姿态定位,建立了采煤工作面的三维空间坐标系,构建了位置定位模型和姿态定位的理论模型并分别给出了运算公式。(2)对模糊PID在采煤机上的应用给出了设计方法和过程。(3)建立了以PLC为控制核心的硬软件系统,实现了采煤机基于象限记忆截割的自动运行。(4)研究并设计了一套以力控组态软件为核心的基于上位机的监控管理系统,实现了数据采集、设备控制、参数调整和信号报警等全部功能。 通过工厂试验和煤矿现场应用可以得出:通过合理的配置实现了与配套设备的联动和工控机远程控制。截割路径记忆方案能够以较小的数据存储量记录下采煤机的轨迹、控制命令和设备状态信息,实际生产过程中截割路径的跟踪绝对误差小于0.05m。