基于自适应反步控制的提升系统钢丝绳张力控制

张丽婷

（晋能控股集团责任公司煤峪口矿大型队，山西 大同 037001）

引言

随着浅层和深部煤炭资源开发的不断增加，超深矿井勘探已成为发展趋势，基于超深矿井大容量、大速度特点，矿井提升系统的需求越来越大。然而，传统的矿井提升系统，如单绳缠绕式提升系统和多绳摩擦式提升系统，对于超深煤矿具有很大的局限性[1-3]。

随着钢丝绳和卷筒数量的增加，两根钢丝绳的提升不能同步进行，同时考虑到钢丝绳的特性差异、动态变形、缠绕误差等因素，导致张力差急剧增大[4-5]。如何提高DRWHS的张力协调性能一直是工业界关注的焦点。应用最广泛的是液压自动张力平衡装置，它包含固定在两根钢丝绳和一个输送工具之间的两个液压缸。当两根钢丝绳的张力存在差异时，根据通信容器的原理，将相应液压缸中的高压油通过连接管挤压到另一个液压缸中，使钢丝绳的张力保持了新的平衡[6-9]。本文针对液压自动张力平衡装置存在的问题，设计了一种改进型液压张力平衡装置。

1 DRWHS 动态模型

图1-1 为活动头轮DRWHS的组成，活动头轮下固定两个液压缸，通过控制两个液压缸的位移来调节钢丝绳的张力。由于液压缸不再附着在钢丝绳和运输工具之间，因此液压缸的大小对DRWHS的起升能力影响不大。DRWHS的原理图如图1-2 所示，该系统可分为起升系统和电液伺服系统两部分。

1.1 提升系统动力学模型

主要参数如图1-2 所示，ri（i=1，2）为双滚筒的旋转长度，lci（i=1，2）为吊运或降压过程中两……