液压支架顶梁位姿调控仿真分析

任怀伟^1,2，李帅帅^1,2，李勰³，付庄³

1. 天地科技股份有限公司开采设计事业部2. 煤炭科学研究总院开采研究分院3. 上海交通大学机械与动力工程学院

摘 要：针对液压支架稳态支护对液压支架控制器自适应控制快速性和强抗干扰能力要求,以ZY10800/28/63支顶掩护式液压支架为研究对象,建立了液压支架运动学模型和阀控液压缸液压系统传递函数,设计了一种包含速度补偿的RBF神经网络控制器,基于该控制器提出了一种液压支架顶梁位姿调控系统,通过控制立柱和平衡千斤顶长度,保证支护状态下液压支架顶梁高度和姿态角稳定。在Matlab/Simulink中建立了液压支架顶梁位姿调控系统仿真模型并进行实验,结果表明:RBF神经网络控制器对阶跃信号的响应时间短,未出现超调现象;在施加顶梁冲击力情况下,RBF神经网络控制器较PID控制器和滑模控制器具有更快的响应速度、更小的超调量和更强的抗干扰能力,能维持支架顶梁位姿处于目标位置,具有良好的稳定性。

关键词：液压支架;稳态支护;顶梁位姿调控;顶梁高度调节;顶梁姿态角调节;自适应调控;RBF神;