基于串级控制系统的综采工作面直线度控制方法和系统与流程

本发明涉及综采工作面直线度控制，尤其涉及一种基于串级控制系统的综采工作面直线度控制方法和系统。

背景技术：

1、综采工作面的采场管理要求“三直一平”，即确保综采工作面的液压支架、刮板运输机、煤壁成直线，刮板运输机平稳。为了保证综采工作面的液压支架、刮板运输机、煤壁成直线，通常在综采工作面推进过程中，通过人为调整液压支架的推移杆长度和角度，以及刮板运输机的位置和角度，来确保直线度和稳定性，但是，这样得到的综采工作面的直线度还是不理想。

2、因此，如何提高综采工作面直线度的控制准确度是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于串级控制系统的综采工作面直线度控制方法，该方法通过获取每一个单节刮板运输机的调制目标，实现对每一个单节刮板运输机进行单独调整和优化，从而能够提高综采工作面直线度的控制准确度。

3、本发明的第二个目的在于提出一种基于串级控制系统的综采工作面直线度控制装置。

4、本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

6、本发明的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

7、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于串级控制系统的综采工作面直线度控制方法，所述串级控制系统包括主控回路和至少一个副控回路，所述主控回路和各所述副控回路串接；其中，所述主控回路由主调节器、各所述副控回路、主变送器和主对象组成，所述主调节器为由所有所述单节刮板运输机对应的液压支架推移杆控制器所组成的控制器，所述主变送器为所述刮板运输机整体直线度监测传感器，所述主对象为所有所述刮板运输机整体直线度；所述副控回路由副调节器、执行器、副变送器和副对象组成，所述副调节器为单节所述刮板运输机对应的液压支架推移杆的控制器，所述执行器为单节所述刮板运输机对应的液压支架推移杆，所述副变送器为单节所述刮板运输机对应的液压支架推移杆位移监测传感器，所述副对象为单节所述刮板运输机对应的液压支架推移杆位移，所述基于串级控制系统的综采工作面直线度控制方法，包括：所述主调节器获取设定的综采工作面所有所述刮板运输机的目标整体直线度，以及获取通过所述主变送器监测得到的综采工作面所有所述刮板运输机的实际整体直线度；所述主调节器分别对所述目标整体直线度和所述实际整体直线度进行分段，并根据所述目标整体直线度分段后各段的目标直线度和所述实际整体直线度分段后各段的实际直线度，确定各节所述刮板运输机的调直目标；所述主调节器将各节所述刮板运输机的调直目标发送给所述副调节器，以通过所述副调节器根据各节所述刮板运输机的调直目标，控制与各节所述刮板运输机对应的所述执行器执行推移动作，并通过对应的所述副变送器监测所述液压支架推移杆的位移。

8、根据本发明实施例的基于串级控制系统的综采工作面直线度控制方法，串级控制系统包括主控回路和至少一个副控回路，主控回路和各副控回路串接；其中，主控回路由主调节器、各副控回路、主变送器和主对象组成，主调节器为由所有单节刮板运输机对应的液压支架推移杆控制器所组成的控制器，主变送器为刮板运输机整体直线度监测传感器，主对象为所有刮板运输机整体直线度；副控回路由副调节器、执行器、副变送器和副对象组成，副调节器为单节刮板运输机对应的液压支架推移杆的控制器，执行器为单节刮板运输机对应的液压支架推移杆，副变送器为单节刮板运输机对应的液压支架推移杆位移监测传感器，副对象为单节刮板运输机对应的液压支架推移杆位移，基于串级控制系统的综采工作面直线度控制方法，包括：主调节器获取设定的综采工作面所有刮板运输机的目标整体直线度，以及获取通过主变送器监测得到的综采工作面所有刮板运输机的实际整体直线度；主调节器分别对目标整体直线度和实际整体直线度进行分段，并根据目标整体直线度分段后各段的目标直线度和实际整体直线度分段后各段的实际直线度，确定各节刮板运输机的调直目标；主调节器将各节刮板运输机的调直目标发送给副调节器，以通过副调节器根据各节刮板运输机的调直目标，控制与各节刮板运输机对应的执行器执行推移动作，并通过对应的副变送器监测液压支架推移杆的位移。由此，该方法可以使每一个单节刮板运输机可以单独调整和优化，从而能够提高综采工作面直线度的控制准确度。

9、另外，本发明第一方面实施例提出的基于串级控制系统的综采工作面直线度控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

10、在本发明的一个实施例之中，所述主调节器分别对所述目标整体直线度和所述实际整体直线度进行分段之前，还包括：

11、在综采工作面的全局坐标系上，根据所述综采工作面所有所述刮板运输机的实际整体直线度，生成第一曲线；其中，所述全局坐标系的原点是以所述综采工作面任意一个所述液压支架的底座与所述推移杆的连接点，所述全局坐标系的x轴是以所述液压支架在所述综采工作面的排列方向所在的直线，所述全局坐标系的y轴是以所述液压支架在所述综采工作面的推进方向所在的直线；

12、在所述全局坐标系上，根据设定的综采工作面所有所述刮板运输机的目标整体直线度，生成第二曲线。

13、在本发明的一个实施例之中，所述主调节器分别对所述目标整体直线度和所述实际整体直线度进行分段，并根据所述目标整体直线度分段后各段的目标直线度和所述实际整体直线度分段后各段的实际直线度，确定各节所述刮板运输机的调直目标，包括：

14、分别对所述第一曲线和所述第二曲线进行分段；

15、获取所述第一曲线分段后各段曲线和所述第二曲线分段后对应段曲线之间的第一间距；

16、根据各所述第一间距，确定各节所述刮板运输机的调直目标。

17、在本发明的一个实施例之中，所述副调节器根据各节所述刮板运输机的调直目标，控制与各节所述刮板运输机对应的所述执行器执行推移动作，包括：

18、获取采煤机截割深度；

19、将各节所述刮板运输机的调制目标与所述采煤机截割深度的差值，作为各节所述刮板运输机对应的所述执行器所需执行的推移距离。

20、在本发明的一个实施例之中，上述方法还包括：

21、所述主调节器获取更新后的第一曲线，并对比所述第二曲线和更新后的第一曲线之间的第二间距，如果所述第二间距大于或等于设定间距，则继续对各所述刮板运输机进行控制，直至所述第二间距小于所述设定间距。

22、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种用于控制综采工作面直线度的串级控制系统，包括：所述串级控制系统包括主控回路和至少一个副控回路，所述主控回路和各所述副控回路串接；其中，所述主控回路由主调节器、各所述副控回路、主变送器和主对象组成，所述主调节器为由所有所述单节刮板运输机对应的液压支架推移杆控制器所组成的控制器，所述主变送器为所述刮板运输机整体直线度监测传感器，所述主对象为所有所述刮板运输机整体直线度；所述副控回路由副调节器、执行器、副变送器和副对象组成，所述副调节器为单节所述刮板运输机对应的液压支架推移杆的控制器，所述执行器为单节所述刮板运输机对应的液压支架推移杆，所述副变送器为单节所述刮板运输机对应的液压支架推移杆位移监测传感器，所述副对象为单节所述刮板运输机对应的液压支架推移杆位移；其中，所述主调节器用于获取设定的综采工作面所有所述刮板运输机的目标整体直线度，以及获取通过所述主变送器监测得到的综采工作面所有所述刮板运输机的实际整体直线度，进一步分别对所述目标整体直线度和所述实际整体直线度进行分段，并根据所述目标整体直线度分段后各段的目标直线度和所述实际整体直线度分段后各段的实际直线度，确定各节所述刮板运输机的调直目标，并将各节所述刮板运输机的调直目标发送给所述副调节器；所述副调节器用于根据各节所述刮板运输机的调直目标，控制与各节所述刮板运输机对应的所述执行器执行推移动作，并通过对应的所述副变送器监测所述液压支架推移杆的位移。

23、根据本发明实施例的用于控制综采工作面直线度的串级控制系统，包括：串级控制系统包括主控回路和至少一个副控回路，主控回路和各副控回路串接；其中，主控回路由主调节器、各副控回路、主变送器和主对象组成，主调节器为由所有单节刮板运输机对应的液压支架推移杆控制器所组成的控制器，主变送器为刮板运输机整体直线度监测传感器，主对象为所有刮板运输机整体直线度；副控回路由副调节器、执行器、副变送器和副对象组成，副调节器为单节刮板运输机对应的液压支架推移杆的控制器，执行器为单节刮板运输机对应的液压支架推移杆，副变送器为单节刮板运输机对应的液压支架推移杆位移监测传感器，副对象为单节刮板运输机对应的液压支架推移杆位移；其中，主调节器用于获取设定的综采工作面所有刮板运输机的目标整体直线度，以及获取通过主变送器监测得到的综采工作面所有刮板运输机的实际整体直线度，进一步分别对目标整体直线度和实际整体直线度进行分段，并根据目标整体直线度分段后各段的目标直线度和实际整体直线度分段后各段的实际直线度，确定各节刮板运输机的调直目标，并将各节刮板运输机的调直目标发送给副调节器；副调节器用于根据各节刮板运输机的调直目标，控制与各节刮板运输机对应的执行器执行推移动作，并通过对应的副变送器监测液压支架推移杆的位移。由此，该系统可以使每一个单节刮板运输机可以单独调整和优化，从而能够提高综采工作面直线度的控制准确度。

24、另外，本发明第二方面实施例提出的用于控制综采工作面直线度的串级控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

25、根据本发明的一个实施例，所述主调节器用于在分别对所述目标整体直线度和所述实际整体直线度进行分段之前，还用于：

26、在综采工作面的全局坐标系上，根据所述综采工作面所有所述刮板运输机的实际整体直线度，生成第一曲线；其中，所述全局坐标系的原点是以所述综采工作面任意一个所述液压支架的底座与所述推移杆的连接点，所述全局坐标系的x轴是以所述液压支架在所述综采工作面的排列方向所在的直线，所述全局坐标系的y轴是以所述液压支架在所述综采工作面的推进方向所在的直线；

27、在所述全局坐标系上，根据设定的综采工作面所有所述刮板运输机的目标整体直线度，生成第二曲线。

28、根据本发明的一个实施例，所述主调节器用于分别对所述目标整体直线度和所述实际整体直线度进行分段，并根据所述目标整体直线度分段后各段的目标直线度和所述实际整体直线度分段后各段的实际直线度，确定各节所述刮板运输机的调直目标时，包括：

29、分别对所述第一曲线和所述第二曲线进行分段；

30、获取所述第一曲线分段后各段曲线和所述第二曲线分段后对应段曲线之间的推移距离；

31、根据各所述推移距离，确定各节所述刮板运输机的调直目标。

32、根据本发明的一个实施例，所述副调节器用于根据各节所述刮板运输机的调直目标，控制与各节所述刮板运输机对应的所述执行器执行推移动作时，包括：

33、获取采煤机截割深度；

34、将各节所述刮板运输机的调制目标与所述采煤机截割深度的差值，作为各节所述刮板运输机对应的所述执行器所需执行的推移距离。

35、根据本发明的一个实施例，所述主调节器还用于：

36、获取更新后的第一曲线，并对比所述第二曲线和更新后的第一曲线之间的差距，如果所述差距大于或等于设定差距，则继续对各所述刮板运输机进行控制，直至所述差距小于所述设定差距。

37、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。