煤矿防冲液压支架自适应模糊分层控制算法

吴侗; 惠召辉; 张重发; 史月; 赵斌

doi:10.13436/j.mkjx.202606001

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6) : 1 -7. DOI: 10.13436/j.mkjx.202606001

煤矿防冲液压支架自适应模糊分层控制算法

吴侗, 惠召辉, 张重发, 史月, 赵斌

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摘要

在深部煤矿综采工作面强扰动、非线性耦合的复杂围岩-支架交互环境中，时变工况下液压支架的简单静态控制难以适应多个目标，导致支护控制不够精准。为此，提出煤矿防冲液压支架自适应模糊分层控制算法。将支护姿态控制建模为马尔科夫决策过程（MDP），构建融合支护高度、姿态、阻力与负载位置的多目标奖励函数，并引入模糊层次分析法动态赋权。设计分层控制架构：上层采用近端策略优化（PPO）算法在线求解最优支护策略，下层基于自适应模糊控制器实现立柱与平衡千斤顶的精准跟踪，并通过变论域机制与动态比例因子调节提升系统动态响应与稳态精度。实验结果表明，该算法具有较高的横滚角控制精度，液压缸位移偏差较小，有效实现工作面沉降抑制，验证了其在强扰动环境下具备良好的自适应性与控制鲁棒性。