基于Elman神经网络的采煤机自动调高控制策略研究.pdf

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1、第35卷第01期煤矿机械V01．35No．012014年01月CoalMineMachineryJan．2014doi：10．13436／j．mkix．201401023基于Elman神经网络的采煤机自动调高控制策略研究郭卫。薛红梅。王渊(西安科技大学．西安710054)摘要：记忆截割是采煤机滚筒自动调高的主要方法之一研究记忆截割过程中自动调高的实现以及完善：通过分析比较几种不同的控制策略来选择最佳的采煤机滚筒调高控制策略：并用MAnAB进行仿真验证结果的可行性关键词：采煤机；记忆截割；自动调高；控制策略；仿

2、真中图分类号：TD421．6文献标志码：A文章编号：1003—0794(2014)01—0050—03ResearchonNeuralNetworkBasedonShearerAutomaticallyAdjustableHighControlStrategyElmanGUOWei，XUEHong-mei，WANGYuan(Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710054，China)Abstract：Memorycuttingisoneofthemainme

3、thodsoftheshearerdrumautomaticlifting．Researchontherealizationandperfectionofautomaticliftinginprocessofmemorycutting；Analysisandcomparisonofseveraldifferentcontrolstrategiestoselectthebestoftheshearerdrumheightaajustmentcontrolstrategy．AndusingMATLABsimula

4、tionresultstoproofthefeasibility．Keywords：shearer；memory-cutting；automaticlifting；controlstrategies；simulation0引言于截割负载与调高速度间也为非线性关系．另一方近年来．采煤机滚筒记忆截割控制被广泛地研面液压伺服系统本身具有非线性。究．但是由于技术等因素的影响．该技术并没有得到广泛应用本文对采煤机记忆截割过程中滚筒自动调高技术进行研究．对已有的采煤机滚筒调高控第制策略进行分析与比较．并提出基于Elman

5、神经网络的采煤机自动调高控制策略．并对其进行MATLAB第i+0仿真来验证结果的可行性图1采煤机记忆截割技术原理1记忆截割基本原理2控制策略选择采煤机记忆截割的基本原理：由司机操纵采煤要实现滚筒的自动调高就必须要得到滚筒的机沿煤岩界面首先截割一个工作循环．控制系统将截割轨迹即滚筒任意时刻的状态在记录采煤机滚本刀截割参数进行采样并且成组记录截割参数包筒高度样本点的基础上．对数据进行相应的处理．括一些采煤机截割姿态、位置等信息。在后续的截能够根据采煤机滚筒在任意位置的信息来判断滚割过程中．采煤机滚筒将利用已经存储

6、的截割信息筒的调高状态实现在线控制如果自动跟踪过程中煤层发生变化(1)插值与拟合(多项式逼近)或设备故障时，则可以进行人工干预．保存并覆盖用多项式逼近获得滚筒跟踪轨迹曲线的方程．干预处的截割状态．作为后续截割的调高依据．如将工作面n等分，求出每个等分点处的(“，Y)然图l所示。后保存(墨y)的值作为摇臂记忆截割的工作参数。在第i个工作循环中．0时司机操纵采煤机截跟踪方法：在第刀记住每个等分点处的(，割一个工作循环．记录采煤机的截割状态．然后计Yi)值，在每个连续的小分段中用2条不同斜率的算滚筒坐标并对已有数据

7、A=k，yi，z，Ol，，，6l】以直线逼近该段内目标曲线．使跟踪曲线的平均斜率矩阵的形式存储(轧Yi为采煤机滚筒的三维坐标；等于或接近目标曲线的平均斜率．2条直线斜率的OLb，为采煤机机身截割姿态；0i为摇臂与采煤机叠加视为目标曲线的平均斜率机身的夹角)。当i>0时，采煤机进入自动截割过程，①插值严格的通过已获得的采煤机滚筒位在该过程中采煤机将根据控制器提供的调高学习置．但是采煤工作面采点的数据较多．插值多项式依据以及控制策略进行自动调高对于采煤机自动往往是高次多项式．容易出现振荡现象。它在插值调高技术．采

8、煤机滚筒调高系统采用连杆机构．其节点即已记录滚筒位置处是没有误差的．但是在这本身的几何关系为非线性：动力学分析上．一方面由之外误差变得很大第35卷第Ol期基于Elman神经网络的采煤机自动调高控制策略研究——郭卫．等Vo1．35No．01三次样条插值算法是在已记录的滚筒坐标离表1调高状态散数据的基础上补插连续函数．利用它可以估算出函数在其他点处的近似值．即可以得到采煤机滚筒在工作面其他位置处的高度值