基于煤巖截割阻抗預(yù)知的采煤機(jī)滾筒運(yùn)動(dòng)參數(shù)控制策略研究.pdf

1、傳統(tǒng)采煤機(jī)通過調(diào)節(jié)牽引速度降低煤巖突變區(qū)的滾筒負(fù)載是被動(dòng)控制，而且由于采煤機(jī)整機(jī)慣量大不能迅速降低滾筒負(fù)載，導(dǎo)致滾筒上的截齒和截割部傳動(dòng)系統(tǒng)受到載荷沖擊，對(duì)滾筒上的截齒、傳動(dòng)鏈以及截割電機(jī)的使用壽命造成極大影響，并且僅調(diào)節(jié)牽引速度會(huì)在一定程度上降低采煤生產(chǎn)率。由于“記憶截割”技術(shù)繞過了煤巖界面識(shí)別這一技術(shù)難題，可以相對(duì)容易的預(yù)知井下煤巖分布情況，因此采煤機(jī)可以根據(jù)煤巖預(yù)知結(jié)果在煤巖突變前后主動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)進(jìn)而降低載荷沖擊。采煤機(jī)不僅可以通過

2、調(diào)節(jié)牽引速度降低滾筒負(fù)載，也可通過滾筒轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)降低，并且通過滾筒運(yùn)動(dòng)參數(shù)（牽引速度和滾筒轉(zhuǎn)速）的協(xié)調(diào)控制可以保證一定的采煤生產(chǎn)率。據(jù)此，本文以傳統(tǒng)采煤機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析研究，提出一種基于煤巖預(yù)知的滾筒運(yùn)動(dòng)參數(shù)控制策略，以使采煤機(jī)在煤巖突變工況下能有效降低滾筒負(fù)載的同時(shí)保證一定的采煤生產(chǎn)率。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①在對(duì)傳統(tǒng)采煤機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理了解的基礎(chǔ)上，利用Simulink搭建采煤機(jī)截割部和牽引部耦合系統(tǒng)模型。②在分析了解煤巖的

3、物理機(jī)械性質(zhì)和滾筒負(fù)載特性的基礎(chǔ)上，并且結(jié)合采煤機(jī)的工作特點(diǎn)，獲得煤巖突變工況下采煤機(jī)的調(diào)速控制策略判定原則。在采煤機(jī)調(diào)速控制策略判定原則下對(duì)比分析煤巖預(yù)知的滾筒運(yùn)動(dòng)參數(shù)控制策略和滾筒運(yùn)動(dòng)參數(shù)自適應(yīng)控制策略，分析得出在煤巖突變工況下采用基于煤巖預(yù)知的滾筒運(yùn)動(dòng)參數(shù)控制策略較好。③研究分析煤巖預(yù)知的滾筒轉(zhuǎn)速和牽引速度控制中滾筒運(yùn)動(dòng)參數(shù)調(diào)速斜率的變化對(duì)采煤機(jī)截割性能指標(biāo)的影響，并對(duì)比分析滾筒運(yùn)動(dòng)參數(shù)協(xié)調(diào)控制中的順序控制和聯(lián)調(diào)控制。在上述研究分