矿井排水系统是煤矿安全生产的重要组成部分,其系统稳定性与运行效率直接影响整个开采过程的顺利进行。传统排水系统通常采用人工控制设备,其使用效率、稳定性无法满足当前生产的需求。如何有效地提高矿井生产效率,降低系统能耗,提高系统稳定性是当前矿井排水系统设计重点方向之一。本论文在原有控制系统的基础上,结合最优控制理论,对其能耗、稳定等各项参数进行分析研究,对井下自动排水系统进行数学建模并动态规划优化求解,其极高的系统稳定性与可扩展性在实际应用中得到良好验证。实现煤矿生产的全自动化与经济化,进一步提高系统稳定性与使用效率。通过传感器、电动阀等设备的应用,提高了系统的响应效率,并降低了系统的故障率,使得系统更加稳定高效。搭配完善的硬件电路设计,对传统控制方法进行优化,使其不仅仅在程序上满足最优化设计理念,同时在硬件电路使用及其设计上满足实际应用需求。综上所述,本论文在数学模型基础上搭建了基于PLC的集中控制系统,结合最优控制策略,研究了一种具有高效、节能的适应我国应用现状的自动化排水系统。