64电力与电子技术Power&ElectronicalTechnology电子技术与软件工程ElectronicTechnology&SoftwareEngineering根据勘测结果表明,我国煤炭资源大约为6769亿吨,其中81%为中厚煤层,19%为薄煤层。目前,煤炭仍属于我国的主要能源之一,在能源消费总量中所占的比重约为69%左右。在国内整体能源体系中,煤炭的主体地位在很长一段时间内不会改变,因此煤炭工业的发展程度与国内经济的高质量发展息息相关,煤炭工业在整体经济体系中的战略地位尤为重要。20世纪50年代,国内开始引进先进的矿山机械技术用于煤炭开采,这使得矿山机械技术得到了极大的发展,但在实践过程中也存在这样或那样的问题,如精度问题、工作性能问题、可靠性问题、稳定性问题、科技含量问题等,仍有待于进一步发展和革新[1]。煤矿综采工作面主要涉及三个部分,即采煤机、液压支架、刮板输送机。在采煤过程中,综采工作面的各种设备需要不断的推移,一方面需要保证综采工作面少人化控制,一方面需要实现综采工作面各类设备的有序、协调控制。因煤矿综采工作面的实际工作环境复杂多变,各类设备运转时面临较大的冲击载荷,易发生故障,甚至导致整个煤矿综采工作面系统的瘫痪[2]。为了更好解决上述问题,构建煤矿综采工作面自动化控制系统,研究煤矿综采工作面设备的有效控制策略,对于提高煤矿综采工作面的生产率,提高煤矿综采工作面综采设备之间的协调性,提高煤矿综采工作面的自动化程度具有重要的意义。1煤矿综采工作面的系统分析1.1煤矿综采工作面的发展简述纵观煤炭工业的发展历程,煤炭的开采大致经历4个重要的阶段,第一阶段是人力开采,第二阶段是炮采,第三阶段是普通机械化开采,第四阶段是综合机械化开采。现阶段煤炭开采正逐步朝着智能化、自动化的方向迈进。煤矿开采技术逐步步入综采自动化和综采智能化的阶段,智慧矿山、无人化开采技术得到了迅速发展,自动化、信息化在煤矿综采工作面中得到了充分的应用,目前国内已有多个煤炭综采工作面实现了自动化开采,极大提升了煤矿综采工作面的作业效率。1.2煤矿综采工作面的构成分析1.2.1矿综采工作面的总体构成情况煤矿综采工作面主要包含三个部分,其一为采煤机,其二为液压支架,其三为刮板输送机,也被称为“三机”,煤矿综采工作面的总体结构如图1所示。在煤矿综采工作面中从采煤机主要负责对煤炭进行切割,刮板输送机主要负责将采煤机切割下来的煤炭输送至转载机,而后经由皮带输送机将煤炭输送至转场出,再由其他设备...