掘进机智能控制系统及功能验证

刘锦福

（潞安集团寺家庄有限责任公司，山西 昔阳 045300）

引言

掘进机的控制模式早期都是间接控制，随着科技智能化的发展，逐步实现了自动化和智能化控制。智能化控制系统是掘进机快速、准确和高效作业的必备条件。国内外专家在掘进机智能控制系统方面都有重要的研究发现。从国外研究上看，Baiden等人通过用计算机模拟人的视觉功能来控制掘进机。美国卡内基大学研发了一款可以实现掘进机自动定向的智能控制系统。Barrett等采用双目视觉和惯性导航联合的方式来达到对掘进机精确定位的目的。从国内研究上看，姜鹤等利用单片机控制系统实现了掘进机的精准切割和故障预警。王晓军通过PLC控制器实现远程操控掘进机。但PLC控制器存在电路复杂，结构松散，难以处理复杂数据，加上远程通信效果差，对液压系统要求高等诸多问题。为解决这些问题，王鑫等通过采用PLVC控制器对掘进机控制系统进行了改进和提升。刘国鹏等通过Inter Control控制器实现了通信上的稳定。田劫等通过PPC实现掘进机的智能控制。简而言之，老式的单片机虽然结构简单，但无法胜任复杂工作；PLC控制器有一定改进但仍存在诸多问题；PLVC、Inter Control、PCC控制器虽然可以实现复杂算法和稳定通信，但仍无法满足智能控制系统对控制器精准度调节等需求。面对这些问题，宋栋等用DSP设计了一个在线监测系统实现对掘进机的实时监测。荣航等通过DSP来实现掘进机截割头的自适应控制[1-3]。……