自整定PID在采煤机自动控制系统的应用

梁 凯

(西山煤电(集团)有限责任公司 职业病防治所，山西 太原 030053)

0 引言

采煤机是煤炭开采最重要的设备之一，其控制性能关系到采煤效率和设备安全。采煤机自动控制系统中，截割部的滚筒调高和牵引部的电机调速是重要内容。采用PID控制器进行控制，对控制对象的数学模型准确性要求较高，参数整定比较困难，若参数选择不合适将会导致控制性能下降。将模糊算法、RBF神经网络算法与传统PID控制器相结合，使控制器具有参数自整定功能，改善了PID控制器的控制性能，使采煤机在采煤过程中自适应调整参数，提高了控制性能和设备安全性。

1 采煤机自动控制系统

采煤机自动控制系统的主要功能是对牵引部、截割部的控制以及对采煤机本身各类运行状态的感知。图1为采煤机自动控制系统结构，通过安装在采煤机机身各部位的旋转编码器、电流传感器、温度传感器和倾角传感器采集采煤机的运行状态，将工作面位置、电机电流、电机温度和采煤机姿态等信息通过模数转换或CAN通信接口上传至控制器，控制器将采煤机此时的运行状态和自动截割相关算法结合起来，计算出下次截割动作和牵引动作应执行的控制指令，并通过调高PID控制器向滚筒油缸和截割电机发出截割和调高指令，通过调速PID控制器向牵引电机发出转向和调速指令，完成对采煤机的自动控制。在自动控制过程中，所有的控制参数和运行数据都会通过保护逻辑进行处理，对异常或故障发出报警信号或停机指令。……