本发明属于综采工作面自动化控制领域,具体的说涉及一种综采工作面液压支架精准移架的控制方法。
背景技术:
1、目前,随着煤矿综采工作面自动化的发展,针对设备的控制精准性要求越来越高,首当其冲的就是液压支架的移架控制,由于每台液压支架是独立的个体,一个综采工作面根据工作面长度要设置一二百台液压支架,而只有移架动作会使液压支架向前移动。
2、在综采自动化工作面使用的液压支架通常会在执行移架动作的推移千斤顶上内置一个位移传感器,根据传感器反馈的千斤顶状态对推移千斤顶进行控制,控制过程中并未考虑各种可能导致控制结果不准确的影响因素,例如控制延迟、供液效率、推移千斤顶大小、乳化液浓度等,使得最终的移架距离有大有小,误差明显。
3、在综采工作面自动化控制领域,通常的做法是将推移千斤顶换成能够精确控制的数字油缸。这样的技术路线存在一个缺陷:即使用数字油缸的供液液体的应该具有良好的抗氧化、防锈、防腐、防磨、抗泡、低挥发性等特性,而综采工作面使用的乳化液并不具备良好的上述特性,会使得数字油缸寿命降低,故障率较高,而数字油缸本身成本高,在综采工作面使用数字油缸会提高维护成本,得不偿失。
4、在综采工作面自动化控制领域,另一做法是在推移千斤顶的进液管路中加装一个流量控制阀,能够限制进液流量从而限制千斤顶的动作速度,提高控制的精准度。这样的技术路线存在一个缺陷:即当限制了进液流量,液体从小流量口进液时,对供液液体的清洁度要求提高,当液体中杂质较多时,限制进液流量可能会导致调节口堵塞,使得千斤顶不动作,严重的会导致阀体损坏,同样增加维护成本。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种综采工作面液压支架精准移架的控制方法。
2、为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
3、一种综采工作面液压支架精准移架的控制方法,包括以下步骤:
4、s1、支架控制器采集并配置液压支架相关固定参数,包括推移千斤顶的缸径d,单位为毫米,乳化液的浓度ρ,推移千斤的长度l,单位毫米,泵站的工作压力p,单位兆帕,驱动器控制延迟t0,单位毫秒;
5、s2、当支架控制器接收到移架命令及移架距离总目标值lo后,控制器控制推移千斤顶执行移架动作,在每个计算间隔t1中,通过移架距离估算算法计算下一个计算间隔t1+t0结束后的移架结果;若基于当前的移架距离和计算出的移架结果仍小于移架目标值,则继续在下一个计算间隔中进行计算;
6、s3、计算移架总位移,如果移架总位移是否大于移架目标值,则进入步骤s5;如果小于移架目标值,则回到步骤s2,重复步骤s2;
7、s5、通过停止时间计算算法计算停止时间;计算继续移架的时间t2,当动作继续执行t2-t0的时长后,控制动作停止;
8、s6、定时执行停止动作;
9、s7、移架动作结束。
10、作为对上述技术方案的改进,所述移架距离估算算法为:
11、
12、其中,p0为计算间隔t1内的平均压力,l1为t1内的位移变化量,p1为t1时间末的压力,压力影响系数为k,l2为估算t1+t0结束后的移架结果。
13、作为对上述技术方案的改进,所述停止时间计算算法为:
14、
15、为最后一个计算间隔tn内的平均压力,pn1为tn时间末的压力,计算间隔时间的次数总计为n,每个计算间隔内的位移变化量为l1,l2,...,ln,压力影响系数为e,tn+1为最后计算继续移架的时间。
16、作为对上述技术方案的改进,压力影响系数为e为:
17、
18、其中e为影响因子,e的取值范围为0<e≤1。
19、与现有技术相比,本发明具有的优点和积极效果是:
20、本发明通过支架控制器采集并配置液压支架相关固定参数,在液压支架推移千斤顶推动压支架动作时,实时获取推移千斤顶状态和推动压支架动作的动作状态,当液压支架需要根据移架的目标距离驱动推移千斤顶执行移架动作时,能够在动作的过程中根据数据变化情况通过综采工作面液压支架精准移架控制方法计算停止动作的时机,实现按移架目标距离精准移架控制。
21、本发明,综合考虑了综采工作面使用的油缸乳化液在抗氧化、防锈、防腐、防磨、抗泡、低挥发性等特性较差的情况下对液压支架移架的影响,以及推移千斤顶受液体质量影响情况下对液压支架移架的影响,作到精确估算移架距离,实现按移架目标距离精准移架控制。
1.一种综采工作面液压支架精准移架的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的综采工作面液压支架精准移架的控制方法,其特征在于:所述移架距离估算算法为:
3.如权利要求1所述的综采工作面液压支架精准移架的控制方法,其特征在于:所述停止时间计算算法为:
4.如权利要求1所述的综采工作面液压支架精准移架的控制方法,其特征在于:压力影响系数为e为:
