基于遗传算法和模糊PID的采煤机滚筒调高系统研究.pdfVIP

第 23卷第 1期 中 国 矿 业 VoI．23，NO．1 2014年 1月 CHINA M INING MAGAZINE Jan． 2o14 基于遗传算法和模糊 PID的采煤机滚筒 调高系统研 究 王振臣，刘建旺，张 聪，程 菊 一一一㈣～～～～～～～一一．m三一一一一一一一～～一一一一．叫P一一一一一～一一～～～Ⅶ一m一一一一一一～～～一一一一一一．一一一一一一一～～～一一一一．一一一一一一m一一一～～～～…_． (燕山大学电院工业计算机控制37_程河北省重点实验室，河北 秦皇岛 066004) 摘 要 ：针对采煤T况复杂和滚筒调高系统，采用 电液伺服控制 的非线性、参数时变的特点，设计_r 模糊 自适应 PID控制器 。由于遗传算法具有 良好的全局寻优特性，用遗传算法对 自适应模糊 PID参数进 行 了优化 ，得到最优 的控制器参数 ，从而得到最优控制效果 。采用 MATIAB／SIMUIINK仿真，仿真结果 表明，经过遗传算法优化 的 自适应模糊 PID控制器 的控制效果具有调节时间短、超调量 明 减小、稳态误 差小，其对滚筒高度 的控制效果得到明显提高，能更好地满足应用要求 。 关键词 ：采煤机滚筒调高；电液伺服控制系统；模糊PID控制；遗传算法 中图分类号 ：TD63 2 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—405l(20l4)01_0l3304 Studyondrum liftingsystem ofshearerbased on geneticalgorithm andfuzzyPID WANG Zhenehen，IIU Jianwang，ZHANGCong，CHENG Ju (KeyLabofIndustrialComputerControlEngineeringofHebeiProvince， YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China) 随着采煤机械化程度的不断提高 ，在滚筒采煤 对采煤机滚筒高度的控制 ，并对所设计 的控制系统 机中，滚筒的高度控制是滚筒采煤机控制 的关键 。 进行仿真研究。 现在 已有大量研究，煤岩界面变化的实时性和不确 1 系统的组成及工作原理 定性 ，使得简单的液压调高控制不能满足高性 能的 系统组成及原理 如图 1所示 ，系统主要有液 要求 ；而先进控制理论的应用 ，能使得系统更好 的满 压变量泵、电液伺 服阀、溢流阀、液压缸及控制部分 足动态特性要求 ，使滚筒能够快速、准确地跟踪煤岩 组成。该系统的工作原理是由位置传感器测得液压 界面实际高度变化 ¨1]。本文针对这种情况 ，将 电液 缸实际位置信号 ，与给定信号 比较 ，对误差通过控制 伺服系统与遗传算法和模糊 PID控制相结合 ，实现 算法处理得到控制量 ，经过 D／A转换及放大器放大 处理后驱动电液伺服阀阀芯动作 ，进而控制液压缸 的活塞位移 ，最终调节滚筒高度。 收稿 日期 ：2Ol3O3O9 2 系统模型建立 作者简介 ：王振臣(1951 )，男，硕士，黑龙江人，教授，主要研究方 向为 T业现场总线应用及T业局域网络智能节点开发 ；系统工程理论应用。 对采煤机滚筒调高系统建立数学模型l：{。 中 国 矿 业