基于结构改进型FPGA的煤矿带式输送机控制系统设计

陈磊; 石春宏

doi:10.13436/j.mkjx.202610003

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (10) : 13 -18. DOI: 10.13436/j.mkjx.202610003

基于结构改进型FPGA的煤矿带式输送机控制系统设计

陈磊, 石春宏

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摘要

针对现有带式输送机控制系统存在的控制精度低、一致性差等问题，设计了一种基于结构改进型现场可编程门阵列（FPGA）的煤矿带式输送机控制系统。该系统总体架构包括上位机、交换机、FPGA模块、驱动单元等核心部分。对关键的FPGA模块进行结构上的优化和改进，通过增加卷积模块用于数据训练和特征提取等，以进一步提升FPGA模块的控制性能；在软件算法层面，引入了与卷积模块相匹配且具有二重卷积方式的改进深度卷积网络，并在全连接层增加了Dropout层来优化最终的结果输出，降低输出层的损失值。实验结果显示，该系统在采样周期内能够较好地控制频率波动和噪声干扰，转速和转矩的控制方差值分别为0.02和0.04，显著低于3种现有的控制系统。该控制系统在多驱动单元的带式输送机控制方面有良好的控制效果和适用性。