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基于模糊控制的采煤机与刮板输送机协同控制方案
一、引言
采煤机和刮板输送机是煤矿生产过程中的重要设备，两者的协同工作关系直接影响到矿井的产能和安全。传统的控制方法主要基于PID控制方法，但是PID控制方法往往需要提前设定好比例、积分、微分系数等参数，难以适应煤矿瞬时变化的复杂环境。因此，本文将基于模糊控制方法，提出一种适应性更强的采煤机和刮板输送机协同控制方案。
二、基于模糊控制的采煤机控制方案
1、模糊控制基础原理
模糊控制（Fuzzysystems）是指用模糊集合和模糊规则来实现控制的方法。在煤矿生产中，模糊控制可以处理一些具有不确定性、模糊性和非线性问题，并能够适应煤矿生产中的复杂变化，具有很好的适应性和鲁棒性。
2、采煤机状态评价方法
在进行状态评价前需要明确各个指标量化的方法，这里我们以推土板工作面为例，对推板倾角、滚筒转速、推板行程这三个因素进行了量化，将其分别归一化到[0,1]范围内，具体公式如下：
推板倾角：F1=(α-αmin)/(αmax-αmin)，其中αmin为最小理论倾角，αmax为最大理论倾角。
滚筒转速：F2=(n-nmin)/(nmax-nmin)，其中nmin为最低理论转速，nmax为最高理论转速。
推板行程：F3=(s-smin)/(smax-smin)，其中smin为最小理论行程，smax为最大理论行程。
然后，基于单因素模糊控制方法，分别建立三个输入端（各指标）到一输出端（推板速度）的模糊推理系统，具体模糊划分和定规则表如下图所示。
3、基于模糊控制的协同控制方案
在采煤机控制中，采煤机的速度调节与推板的倾角设置相互关联，因此，需要将模糊控制方法推广到采煤机和刮板输送机的协调控制中。对于采煤机和刮板输送机之间的协同控制问题，本文提出了一种基于模糊控制的协同控制方案。
具体思路是：采煤机和刮板输送机的电机驱动系统通过总线集成，位于同一自动化控制系统中，采煤机控制系统和刮板输送机控制系统可以互相获取对方的信息，通过共同建立的模糊控制系统来达到协同控制的目的，具体控制流程如下图所示。
三、实验结果
在两者之间协同控制的实验中，我们设置了合适的输入量、输出量和模糊量级等参数，同时设定了各个稳态的单位质量煤的产量，进行仿真实验。实验结果表明，该方案可实现采煤机和刮板输送机之间的协同控制，提高了煤矿的生产效率和安全性。
四、结论
本文提出了一种基于模糊控制的采煤机和刮板输送机协同控制方案，它具有适应性强，控制鲁棒性好，可以适应于煤矿生产过程中的不确定性和复杂性，为提高煤矿生产效率和安全性提供了新的研究思路。