1、煤炭井工開采中，最核心設備是工作面的支架、運輸機和采煤機。采煤機是較復雜的、屬于技術含量較高的核心機電設備。為了煤炭生產的安全、高產和高效，目前已經實現了支架運輸機的聯動自動化，而采煤機還沒有實現聯動和自動駕駛。 采煤機自動駕駛中已實現了行走自動化，目前最需要解決的是滾筒調高自動化。本文就該課題展開了研究。 關于采煤機自動調高的研究，國內外自上世紀七十年代就開始了，主要集中在煤巖分界方法和傳感器研發(fā)制造方面，而隨著電子通信技術的

2、發(fā)展，采煤機的主控系統(tǒng)平臺也在升級換代，因此出現了在高性能微機控制平臺上實現的記憶截割等技術，實際上類似于現代機器人原理。國內采煤機目前也實現了主控系統(tǒng)的升級換代，尤其以我公司的基于DSP技術的主控系統(tǒng)平臺為典型。本課題圍繞國外記憶截割原理，加以消化改進，在該平臺上以模塊化的方式進行實現的。 本文在模型建立和系統(tǒng)實現中也引入了一些新方法，具體研究如以下幾方面所述： 首先整理綜述了采煤機滾筒自動調高的歷史研究狀況，分別介紹

3、了各類方法的優(yōu)缺點，針對技術的發(fā)展，提出了新的解題思路。 其次選擇現代通用總體布置的采煤機，對其滾筒調高方式進行數學建模。然后針對實際工況的各種干擾情況進行改進，確定了較符合實際的調高數學模型，同時為各類研究方法提供了一個理論依據。 第三，根據采煤機姿態(tài)控制的需要，梳理了礦用傳感器的選擇原則。通過方案對比，選擇采用了傾角和位置等傳感器，通過樣機試用取得良好效果。此外針對部分傳感器還進行了零點修正和溫度補償，從而建立了采煤

4、機的姿態(tài)檢測系統(tǒng)。 第四，提出按照預測控制MAC模型進行調高控制，詳細闡述了控制策略設計要點，并引入了灰色預測模型對預測反饋通道進行建模。根據需要，采用改進的灰色預測模型進行采高預測。該模型除了引入工作面采高信息，還特別引入了已成巷道的煤層高度信息進行運算，通過對比運算，以調整次數較少而優(yōu)于國外的記憶切割法。 最后結合采煤機DSP主控系統(tǒng)的開發(fā)，引入同類型DSP芯片進行調高模塊功能實現設計。文中詳細分析了DSP芯片的功能