[发明专利]一种刮板输送机推溜运动次序的控制系统及方法

权利要求书

1.一种刮板输送机推溜运动次序控制系统，包括刮板输送机本体，以及与刮板输送机相连的液压支架推溜液压缸，其特征在于，还包括液压支架电液控制推溜位移采集子系统以及刮板输送机运动次序控制子系统，所述液压支架电液控制推溜位移采集子系统与液压支架的推溜液压缸进行物理连接，

所述液压支架电液控制推溜位移采集子系统包括液压支架电液控制系统主控器、液压支架控制器以及与每个支架对应的推溜位移传感器；所述推溜位移传感器与液压支架控制器电连接，

所述液压支架电液控制系统主控器与每个液压支架的控制器通过网络连接；

所述刮板输送机运动次序控制子系统包括用于控制和计算的微控制单元MCU，用于数据存储的嵌入式数据库，用于与所述液压支架电液控制推溜位移采集子系统进行通信的网络连接接口，所述微控制单元MCU包括推溜曲线构造与分段单元、运动次序控制计算单元以及运动次序指令单元。

2.一种如权利要求1所述的刮板输送机推溜运动次序控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用所述的液压支架电液控制推溜位移采集子系统，对刮板输送机的每个中部槽推溜位移进行采集，构建出整条推溜曲线；

2)对构建的推溜曲线进行分段处理，按照曲线的平整度，将曲线分为三段，即推溜曲线中部的弯曲段，以及处在弯曲段左右方向上的左控制段和右控制段；所述推溜曲线的左控制段控制范围为LCS＝[0,S1]、右控制段控制范围为RCS＝[S2,N]以及中间的弯曲段控制范围为CCS＝[S1,S2]，当采煤机方向自左向右时，即dir＝right时，采煤机段处在的范围是MCS＝[S2,S3]，此时S2<S3；当采煤机方向自右向左时，即dir＝left时，采煤机处在的范围时MCS＝[S3,S1],此时S3<S1；上述所述的S1，S2，S3，N为液压支架的支架号，即每个中部槽在工作面上的水平坐标以液压支架的支架号进行计量的；

3)对需要推齐的控制段即LCS与RCS进行运动控制，所述微控制单元MCU先将LCS与RCS信息存储在嵌入式数据库中，然后分别对LCS以及RCS进行预推溜的运动次序进行迭代计算；

4)根据上述迭代计算，得到每一个极小值集合中每一个极小值附近液压泵允许的推溜能力范围，当所能推溜的位移差达到最大时，记录下此时的基础曲线点以及当前中部槽的推溜位移总和，如此反复迭代，得到推溜位移总和集，对此集合进行降序排列，根据此顺序对刮板输送机进行有次序的运动控制。

3.根据权利要求2所述的一种刮板输送机推溜运动次序控制系统的控制方法，其特征在于，所述迭代计算步骤如下：

a.载入需要控制的曲线段的坐标数据，初始化系统变量，求解出推溜曲线的最大值、最小值、极大值集合以及极小值集合；

b.对于极小值集合内的每一个曲线点，根据其位移的大小进行升序排列，位移最小的曲线点，最先进入步骤(c)中的迭代计算环节；

c.以步骤(b)中先定的曲线点为基准，设定迭代求解的范围[RS,RE]，对这个范围内所包含的曲线点按照其位移大小进行升序排列，位移最小的曲线点对应的刮板输送机中部槽，最先进入所述微处理单元MCU的预推溜计算，其中RE-RS即决定于液压泵的推溜压力；

d.对步骤(c)中选定的曲线点所对应的位移推溜一个步长Δd，检查其最终位移是否达到最大的推溜位移；

e.如果是，则设置当前中部槽的推溜位移为最大的推溜位移值，并设置当前的迭代标识量设置为false,进入计算步骤(f),如果否，则直接进入步骤(f)；

f.判断相邻的两个支架之间是否达到最大的位移差ΔD，如果是，则设置当前中部槽的推溜位移为相邻的两个中部槽的最小位移与推溜步长之和，并设置当前中部槽的迭代标识量为false，进入步骤(g)；如果否，则累加当前中部槽的推溜位移，并设置当前中部槽的迭代标识量为true，并进入步骤(g)；

g.检查所有中部槽的迭代标识量，如果所有的迭代标识量都为false，则转回步骤(c)；相反，则结束迭代计算；

上述所述的步长Δd小于最大位移差ΔD。

4.根据权利要求3所述的一种刮板输送机推溜运动次序控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中的推溜曲线以离散点序列集合表示，即P＝{(d₁,1),(d₂,2),(d₃,3),...(d_N,N)}。