山脚树矿 5G+智能化综掘系统-贵州盘江精煤股份有限公司

智能抽采钻机为提高钻机防卡钻自动化水平，增强防卡钻效果，结合现场施 工经验，基于大数据专家库采用人工智能算法，建立以 PID 与信号选择器相结合 的控制器，实现煤矿钻机自动防卡钻电液控制系统。该系统可实现回转动力的自适应变化，避免回转动力不足引发的卡钻，降低了系统能量损失。控制器实时监 测回转压力信号，控制电液伺服阀阀芯运动，实现给进力的自适应变化；同时系 统可根据回转压力自动判别卡钻程度，并自动采取相应的防卡钻措施，增强了防 卡钻的效果。通过软件进行系统仿真试验，验证了自动防卡钻电液控制系统的可 行性。

在自动防卡钻电液控制系统中，PID 控制器用于回转压力的控制。控制器设 定值为 16MPa，输入值为油压传感器实时反馈的回转压力值，偏差值为设定值减 去输入值，PID 控制器以偏差值为输入信号，在对偏差进行比例、积分、微分运 算后输出控制信号。当回转压力超过设定值 16MPa 时，PID 控制器通过 3 种不 同形式的控制作用消除系统偏差，抑制回转压力持续上升。

利用工业六轴机械手臂应用在煤矿井下，通过视觉伺服控制系统判断视野内 是否有待抓取钻杆，对摄像机、目标和钻机的模型进行实时校准、实时跟踪空间 目标并获取抓取目标的三维位姿信息，规划抓取路径，从而控制机械手臂对目标 的准确抓取。

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