基于准滑动模态的液压支架推移系统高精度位置控制

1

作者 高钰豪 孙星 +2 位作者 李洋 刘伟 李婧妍 《工矿自动化》 北大核心 2025年第6期105-112,共8页

液压支架推移系统的控制精度直接影响综采工作面直线度。目前液压支架推移系统位置控制算法普遍存在状态感知维度单一、动态扰动耦合复杂等问题,导致控制算法的实际效果受限,特别是移架过程中的非线性摩擦效应与未建模动态特性,进一步... 液压支架推移系统的控制精度直接影响综采工作面直线度。目前液压支架推移系统位置控制算法普遍存在状态感知维度单一、动态扰动耦合复杂等问题,导致控制算法的实际效果受限,特别是移架过程中的非线性摩擦效应与未建模动态特性,进一步加剧了系统控制偏差的累积效应。针对上述问题,提出了一种基于准滑动模态的液压支架推移系统高精度位置控制方法。首先,建立了融合液压缸动力学、流量特性及扰动耦合的非线性模型,提出了“双幂次趋近律−新型饱和函数”协同框架,解决传统滑模控制(SMC)中快速收敛与抖振抑制的矛盾。其次,设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)的准滑动模态控制器(QSMC),该控制器引入ESO估计液压支架推移系统未建模动态和外部扰动,采用非线性反馈饱和函数加快系统状态收敛,有效抑制SMC固有的抖振现象。仿真结果表明:相比传统SMC,所提方法在阶跃响应中稳态时间缩短至1.1 s,降幅为47.6%,稳态误差趋近于零;在正弦响应中,0.2 s即可实现稳定跟踪,峰值误差为0.001 m,减小了94.7%,且具备更宽的频带特性;在方波输入下所提方法实现了平滑切换,鲁棒性更强。 展开更多

关键词 液压支架推移系统 工作面直线度控制 位置控制 滑模控制 准滑动模态 扩张状态观测器

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基于粗糙集约简的液压支架监控系统数据处理策略 被引量：2

2

作者 胡波 廉自生 《煤矿开采》 北大核心 2013年第3期11-13,共3页

针对数量巨大的固定帧格式数据,在组态软件不能直接识别的情况下,提出一种新的方法,使得传输的每帧数据能够被组态软件识别,并与组态画面相连接建立动态链接,同时实现液压支架主控制器和支架监控系统的串口通讯。实验证明,该方法稳定可行。

关键词 粗糙集 约简 液压支架监控系统 MSCOMM控件 WINCC组态

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基于大数据的液压支架电液控制系统故障诊断 被引量：30

3

作者 张雪梅 《工矿自动化》 北大核心 2018年第12期34-38,共5页

针对液压支架电液控制系统故障人工排查方式无法准确定位某些随机故障或个别系统故障的问题,对传统电液控制系统硬件设备进行智能化改造:增加了对系统核心关键部件电气参数的采集传输功能;从大数据采集、传输、处理等方面,阐述了基于Had... 针对液压支架电液控制系统故障人工排查方式无法准确定位某些随机故障或个别系统故障的问题,对传统电液控制系统硬件设备进行智能化改造:增加了对系统核心关键部件电气参数的采集传输功能;从大数据采集、传输、处理等方面,阐述了基于Hadoop的大数据决策分析服务平台的构建;设计了大数据故障诊断引擎,以并行算法为核心对各类故障进行识别和诊断,基于MapReduce对C4.5决策树分类算法进行改进,并通过后剪枝技术解决算法容易过度拟合且不稳定的问题,通过多分类器融合技术提高算法准确性。测试结果表明,通过C4.5决策树分类预测引擎提取的电磁先导阀、控制器、压力传感器及行程传感器故障特征曲线存在较大差异性,通过动态比较匹配,依据故障特征曲线变化规律可识别出故障类型。 展开更多

关键词 液压支架电液控制系统 故障诊断 大数据 智能化改造 决策分析服务平台 HADOOP C4.5决策树分类算法

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液压支架电液控制系统三维运动仿真 被引量：1

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作者 赵岩 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第S1期171-172,共2页

为完善对电液控制综采工作面电液控制阀的测试方法,采用三维运动仿真软件对液压支架电液控制系统进行检验,在软件中实现了支架作业面的建立,通过电液控阀对虚拟作业面的控制来实现针对电液控阀的检验,同时,引入了2组随机数来模拟液压系... 为完善对电液控制综采工作面电液控制阀的测试方法,采用三维运动仿真软件对液压支架电液控制系统进行检验,在软件中实现了支架作业面的建立,通过电液控阀对虚拟作业面的控制来实现针对电液控阀的检验,同时,引入了2组随机数来模拟液压系统的线性偏差和非线性偏差项。此方法在避免实物检验的高成本基础上,保留了实物检验的直观性。 展开更多

关键词 电液控制系统、液压支架 运动仿真 检测检验 综采工作面

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SAC液压支架电液控制系统在石沟驿矿的应用 被引量：8

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作者 孔国财 《煤矿开采》 北大核心 2010年第3期88-89,49,共3页

以SAC液压支架电液控制系统在石沟驿煤矿S146工作面中的应用为案例,详细介绍了国产液压支架电液控制系统的支架单动作控制、自动移架控制、支架成组动作控制、采煤机位置检测与跟机自动化控制等功能和实现,最后预测了国产电液控制系统... 以SAC液压支架电液控制系统在石沟驿煤矿S146工作面中的应用为案例,详细介绍了国产液压支架电液控制系统的支架单动作控制、自动移架控制、支架成组动作控制、采煤机位置检测与跟机自动化控制等功能和实现,最后预测了国产电液控制系统的发展趋势。 展开更多

关键词 SAC液压支架电液控制系统 液压支架 电液控制系统

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液压支架供液管路频率特性分析

6

作者 李志愚 郭艳蓉 廉自生 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第2期203-206,共4页

采用集中参数模型描述支架液压系统中管路及液压缸-负载环节,建立了管路与液压缸-负载环节的数学模型,并推导出对应的传递函数。运用Simulink中传递函数模块对支架液压系统的频域特性进行仿真分析,研究了在立柱升柱时管路各参数如管长... 采用集中参数模型描述支架液压系统中管路及液压缸-负载环节,建立了管路与液压缸-负载环节的数学模型,并推导出对应的传递函数。运用Simulink中传递函数模块对支架液压系统的频域特性进行仿真分析,研究了在立柱升柱时管路各参数如管长、管径、管材体积弹性模量等对系统幅相频特性的影响。结果表明,在支架液压系统中增加一定长度的管路可提高液压系统的稳定性;随着管径的增大,系统的波动幅值逐渐增大,立柱升柱过程的平稳性变差;随着管材体积弹性模量的增加,系统的最大幅值增大,同时系统的波动幅值也增加。 展开更多

关键词 供液管路 液压缸-负载 支架液压系统 SIMULINK 频域特性

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基于双速缓冲阀推移系统的压力特性研究 被引量：2

7

作者 张卜文 寇子明 +2 位作者 吴娟 李程 彭艳伟 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1002-1010,共9页

综采工作面液压支架推移系统的定位控制由智能化开采的关键技术支撑,井下高压大流量工况下,现有支架开关换向阀启闭瞬间会引起系统压力流量突变,影响元件寿命以及执行机构运动的精度和平稳性。为此,设计了用于液压支架推移回路的双速缓... 综采工作面液压支架推移系统的定位控制由智能化开采的关键技术支撑,井下高压大流量工况下,现有支架开关换向阀启闭瞬间会引起系统压力流量突变,影响元件寿命以及执行机构运动的精度和平稳性。为此,设计了用于液压支架推移回路的双速缓冲阀结构。首先,展开了对推移系统及双速缓冲阀的理论研究,分析了双速缓冲阀对系统启动、运行过程压力的影响;其次,建立了阀及推移回路的SimulationX模型,仿真分析了关键参数对阀压降以及液压执行系统速度的影响;最后,搭建了模拟实验台,研究了不同供液压力流量下双阀串联推移系统的压力特性。研究结果表明:启用双速缓冲阀后,减小了系统的压力和速度变化幅值,降低了阀前压力波动及其对系统压力的影响;在不同的系统压力、流量下,改善了阀后压力特性,增强了稳态压力抗干扰性;验证了方案的有效性,为井下阀控缸方案及后续阀的优化提供依据。 展开更多

关键词 开关换向阀 液压支架推移系统 双阀串联 双速阀 缓冲性能 压力响应特性 SimulationX

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煤矿综采成套智能化控制系统研究 被引量：6

8

作者 张登山 邢海龙 张泽 《工矿自动化》 北大核心 2022年第S01期92-94,共3页

目前智能化综采工作面控制系统存在各子系统通信协议和接口不统一、设备兼容性差、控制系统复杂、视频系统缺乏智能识别和分析功能等问题。介绍了煤矿综采成套智能化控制系统解决方案。该系统由采煤机电控系统、液压支架电液控制系统、... 目前智能化综采工作面控制系统存在各子系统通信协议和接口不统一、设备兼容性差、控制系统复杂、视频系统缺乏智能识别和分析功能等问题。介绍了煤矿综采成套智能化控制系统解决方案。该系统由采煤机电控系统、液压支架电液控制系统、集中控制系统、智能视频系统组成,可减少数据转发和协议转换环节,大幅提高通信响应时间,实现采煤、支护、运输、供电、供液等各工艺环节一体化控制,简化系统,提高工作面生产效率。 展开更多

关键词 智能综采工作面 成套智能化 采煤机电控系统 液压支架电液控制系统 智能视频

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大埋深“三软”厚煤层智能综放开采技术研究

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作者 潘卫东 阚拓 徐永鑫 《煤炭工程》 北大核心 2024年第10期90-99,共10页

针对大埋深“三软”条件下厚煤层综放开采的过程中液压支架钻底以及巷道底鼓的问题,以淮北信湖煤矿818智能综放工作面为研究背景,对液压支架的适用性进行了分析,并介绍了818智能综放采煤工作面的液压支架自动化系统。通过理论计算得出... 针对大埋深“三软”条件下厚煤层综放开采的过程中液压支架钻底以及巷道底鼓的问题,以淮北信湖煤矿818智能综放工作面为研究背景,对液压支架的适用性进行了分析,并介绍了818智能综放采煤工作面的液压支架自动化系统。通过理论计算得出液压支架的最大工作阻力为9940 kN,分析现场实测数据可知中部液压支架的工作阻力最高,其次是下部,上部最小。工作面支架前排立柱受力大于后排立柱,工作面来压时,液压支架前立柱工作阻力平均比后立柱工作阻力大44.5%,前排立柱工作阻力占整架工作阻力的比例大致在0.57~0.74之间,工作面液压支架平均工作阻力为28.11 MPa,因此动载荷计算法更适合818工作面支架工作阻力计算;分析了液压支架钻底的原因,并提出液压支架的管控措施;通过数值模拟得到工作面超前支承压力的影响范围为煤壁前方110 m,工作面中部峰值应力最大,其次是下部,最后是上部,峰值应力出现在煤壁前方12~19 m;由现场实测数据可知煤壁向外105 m范围内,巷道底鼓及两帮变形量相对较大,巷道顶板下沉及底鼓比较明显,在此基础上提出预防巷道底鼓的相关措施,以期为淮北矿区以及类似条件下开采的工作面提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 大埋深 “三软”煤层 液压支架自动化系统 支架工作阻力 超前支承压力

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自动化记忆放煤控制研究 被引量：9

10

作者 崔志芳 牛剑峰 《工矿自动化》 北大核心 2019年第3期99-102,108,共5页

针对综采放顶煤工作面人工放煤控制方式存在放煤效率低、质量差等问题,参考采煤机记忆割煤控制思想,提出了自动化记忆放煤控制方法。自动化记忆放煤控制通过示范学习获取记忆放煤控制数据,由液压支架电液控制系统根据记忆放煤控制数据... 针对综采放顶煤工作面人工放煤控制方式存在放煤效率低、质量差等问题,参考采煤机记忆割煤控制思想,提出了自动化记忆放煤控制方法。自动化记忆放煤控制通过示范学习获取记忆放煤控制数据,由液压支架电液控制系统根据记忆放煤控制数据控制液压支架放煤机构位姿,通过调整放煤口开度实现放煤量控制;同时通过液压支架放煤机构位姿与放煤量关系模型计算复核放煤量,进而修正记忆放煤控制数据,防止出现后部刮板输送机过载等情况。该方法适用于煤层较稳定、煤层厚度变化不大的放顶煤工作面。 展开更多

关键词 煤炭开采 综采放顶煤工作面 液压支架 液压支架电液控制系统 自动化放煤 记忆放煤 放煤量控制

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《煤炭科学技术》2009年第37卷总目次

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《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第12期129-132,共4页

关键词 支护技术 工作面 巷道布置 采空区 深部矿井 动压巷道 液压支架电液控制系统 矿井地质 煤层气 煤成气 深部软岩巷道 煤炭科学 目次

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《煤炭科学技术》2008年第36卷总目次

12

《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第12期113-116,共4页

关键词 工作面 回采巷道 采煤巷道 顶板 煤矿安全监控 锚杆支护 矿山支护 深部巷道 冲击地压防治 煤层底板 液压支架电液控制系统 煤炭科学 目次

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