提升采煤机滚筒调高系统动态性能：建模与仿真研究

本文主要探讨了采煤机滚筒调高系统的建模与仿真，以提升其动态特性和跟踪可靠性。首先，作者深入剖析了滚筒调高系统的运作原理以及液压机构中的几何参数关系，从而构建出滚筒高度与液压缸行程之间的精确数学模型。这个模型是基础，它确保了系统操作的精度和效率。 接下来，作者引入了模糊自适应PID控制器这一先进的控制策略。模糊自适应PID控制结合了模糊逻辑的灵活性和PID控制的精确性，能够根据实际运行条件自动调整控制器参数，从而实现对滚筒高度的精准控制。作者在 Automation Studio 软件环境中搭建了两种控制模式的仿真模型：一种是电液比例换向阀控液压缸的开环控制系统，另一种则是闭环控制系统。 仿真研究涵盖了空载和负载两种工况，通过对比分析，研究人员发现采用闭环控制的滚筒调高系统在速度响应和位置跟踪性能上明显优于开环控制。这表明，闭环控制能够提供更好的稳定性，并且能更好地保持滚筒的高度一致性，尤其是在复杂的煤矿作业环境中，这对提高生产效率和安全性具有重要意义。 关键词：煤炭开采、采煤机、滚筒调高系统、模糊自适应PID控制、电液比例换向阀。这些关键词突出了文章的核心技术，即如何利用现代控制理论和技术优化采煤机的工作性能。 中图分类号 TD632.1 表明这是与自动化和采矿工程相关的研究，而文献标志码A则表示文章符合学术期刊的标准。网络出版时间提供了文章的实时更新情况，便于读者追踪和引用。 总结来说，本文的主要贡献在于通过数学模型和仿真研究，展示了如何运用模糊自适应PID控制器来优化采煤机滚筒调高系统的性能，特别是在复杂工况下的动态控制和位置跟踪能力。这对于提高采煤机的工作效率和降低操作风险具有重要的实践价值。