煤炭的开采逐渐朝着智能化、自动化的方向发展,综采设备随着综采技术需要不断地进行创新。液压支架作为综采设备的关键装置,其承担着支护的重要作用。液压支架在井下应用过程中需要大量的人力物力进行操作和移动。通过对液压支架实际过程开展研究,设计了液压支架控制装置,实现了单台、整组液压支架的手动和自动控制。在山西焦煤某煤矿一号综采工作面开展功能性测试,完成了各项测试任务,提高了液压支架的工作效率,增加了煤炭开采的安全性。

为了稳定、精确、可靠地实施超大力值竖向加载,以80 MN压剪试验机为对象,对其竖向加载装置的机械结构、液压系统以及控制系统进行总体设计;建立位置-压力双闭环PID控制算法的数学模型,并设计模糊PID控制器;最后,通过AMESim-Simulink对控制系统进行耦合仿真,获取位移与试验力的时域响应曲线,并在80 MN压剪试验机上进行竖向加载试验以验证控制系统的可靠性。结果表明竖向加载模糊PID控制系统使竖向加载在220 s后达到稳态,位移误差与试验力误差均小于0.05%,此控制系统的稳定性、精确性和可靠性得到验证。