《工矿自动化》“深部开采覆岩破坏与地压灾害多源信息监测及预警技术”专题

来源：工矿自动化

随着我国矿产资源开采逐步向深部转移，确保深部资源安全高效开采，已成为我国亟待解决的战略科技问题。针对深部环境下采动岩层运动引起的安全问题，掌握深部环境下采动岩层的运动规律，加强覆岩破坏与地压灾害智能化实时监测预警技术研究，是提升矿山灾害智能防控水平、保障深部资源安全高效开采的关键。为总结交流科研成果，进一步推动深部环境下采动灾害智能防控技术攻关，助力煤炭行业高质量发展，《工矿自动化》编辑部特邀中国矿业大学朱卫兵教授、中国矿业大学（北京）杨胜利教授担任客座主编，中煤科工开采研究院潘俊锋研究员、西安科技大学解盘石教授担任客座副主编，于2024年第12期组织出版了“深部开采覆岩破坏与地压灾害多源信息监测及预警技术”专题。衷心感谢各位专家学者的大力支持！

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基于模糊PID的自移式临时支架自适应控制研究

作者(Author)：马长青, 李峰, 黄昱博, 毛俊杰, 李旭阳, 魏祥宇, 马肖杨

摘要：针对巷道掘进过程中自移式临时支架与顶板适应性差的问题，提出了一种基于模糊PID的自移式临时支架自适应控制方法。分析了自移式临时支架的工作原理，并针对自移式临时支架必须具备适应顶板压力变化的能力问题，在支撑液压缸控制回路中增加了压力调整回路，建立了自移式临时支架支撑力控制系统。为了使自移式临时支架的支撑力（即支撑液压缸的输出力）能够快速稳定地跟踪预期值，建立了模糊 PID 自适应控制系统模型，对PID参数进行在线自调整，实现自移式临时支架的自适应控制，增强对顶板不平整、存在倾角等特殊工况的适应性。在Matlab/Simulink中建立传统PID控制与模糊PID自适应控制系统模型，仿真结果表明：基于模糊PID的自移式临时支架自适应控制系统对围岩顶板压力的跟踪效果较传统PID控制更好，临时支架自适应控制系统跟随围岩压力的误差为0. 004 3，较传统PID控制降低了86.11%；基于模糊PID的自移式临时支架自适应控制系统在0.12 s时接近平稳，而传统PID控制在8.685 s时才接近平稳，说明模糊PID自适应控制响应速度比传统PID控制有较为明显的优势。在AMEsim中建立支撑液压缸位移控制系统模型，并与Matlab/Simulink进行联合仿真，在调平过程中，选取相邻支撑液压缸间的数据进行研究分析，结果表明：相邻支撑液压缸间的同步误差基本控制在±5×10−15 m以内，精度较传统PID控制方法有较大提高，且曲线波动均匀平缓，幅值波动范围较小。

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2024年第12期

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