煤炭作为现阶段的重要能源之一,煤炭生产的效率和安全性受到了广泛的关注,实现综采工作面“三机”即采煤机、刮板输送机和液压支架的协同自动化作业是提高生产效率和安全性的有效途径。刮板输送机作为采煤机的行走轨和煤炭运输机械,如果不能有效地保证刮板输送机成直线状态,刮板输送机的运行阻力和采煤机的截割阻力将会增大,加速了采煤设备的损毁,造成了极大的安全隐患。因此,保证刮板输送机的直线度对煤炭安全、高效开采具有重要意义,更是实现智能化开采的关键环节。本文以刮板输送机为研究对象,对影响刮板输送机直线度的因素进行了分析,构建了刮板输送机直线度误差补偿模型,提出了刮板输送机直线度的控制方法,搭建了刮板输送机直线度控制实验平台并进行实验研究。主要研究内容包括:(1)刮板输送机直线度影响因素研究。通过分析刮板输送机的结构特点,确定以中部槽两端几何中心点的连线作为其形态的表达形式;对捷联惯导定位误差、直线度表达误差、液压缸动作误差、销耳间隙误差和联动效应误差等影响刮板输送机直线度的因素进行定性分析。(2)刮板输送机直线度误差补偿模型及直线度控制方法。为了减小刮板输送机直线度检测过程的误差,提出了一种基于航位推测的刮板输送机直线度检测方法并进行实验研究。构建了销耳间隙误差补偿模型和中部槽联动效应误差补偿模型,并在补偿模型的基础上提出了一种基于模糊自适应PID控制器的刮板输送机直线度控制方法并进行仿真研究。(3)实验平台搭建及实验系统上、下位机设计。在理论分析的基础上,搭建刮板输送机直线度控制实验平台;采用Labview软件编写实验系统的PC上位机程序,实现PC上位机的数据传输、显示及保存等功能;利用TIA Portal软件编写实验系统的PLC下位机程序,实现PLC的传感器数据采集、刮板输送机直线度控制等功能。(4)刮板输送机直线度控制实验结果分析。分别进行单节中部槽推移控制实验和多节中部槽联动实验,研究销耳间隙和中部槽联动效应对中部槽位移的影响。针对刮板输送机的四种形态调整过程即直线→直线、直线→斜线、随机线→直线和随机线→斜线过程进行实验,结果表明各节中部槽的位置调整误差小于2cm,验证了基于模糊自适应PID控制器的刮板输送机直线度控制方法的有效性。