模糊决策与增量式PID结合的煤矿井下带式输送机控制

杨万海; 李亚宁

doi:10.13436/j.mkjx.202603002

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (3) : 6 -12. DOI: 10.13436/j.mkjx.202603002

模糊决策与增量式PID结合的煤矿井下带式输送机控制

杨万海, 李亚宁

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摘要

针对煤矿井下带式输送机因双滚筒与输送带非线性接触力学、转动惯量耦合及煤流动态分布导致的复杂动力学问题，提出一种自适应模糊PID控制方法。通过建立双滚筒驱动系统力学模型，分析了牵引力、速度与电动机转矩的耦合关系，推导出系统总驱动转矩需求的计算方法，为控制提供精确的设定目标。实时采集实际转矩并计算其与目标值的偏差及变化率，作为控制输入；设计模糊决策与增量式PID相结合的双层控制器，采用梯形隶属度函数进行模糊化处理，基于模糊规则在线动态修正PID参数，实现参数自适应优化。优化后的参数驱动增量式PID算法实时调节电动机转矩，有效抑制弹性振荡传播引发的带速波动。实验结果表明：该方法使带式输送机运煤效率提升至88.8%，输送能力达3 500 t/h，单位能耗显著降低，转矩控制精度明显提高，能够有效抑制井下负载波动与干扰，提升系统运行稳定性与能效。