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悬臂式掘进机自动截割控制系统研究
一、引言
悬臂式掘进机是一种常见的煤矿开采设备，具有掘进效率高、生产能力强、作业环境相对安全等优点。然而，普遍存在的问题是操作人员需要长时间保持高强度的作业状态，既影响作业质量，也容易出现劳动损伤和事故。因此，将自动化技术应用到悬臂式掘进机的控制系统中，实现机械化与自动化，既提高了工作效率，又降低了劳动强度，具有非常重要的现实意义。本文主要是针对悬臂式掘进机自动截割控制系统的研究展开讨论。
二、悬臂式掘进机自动截割控制系统的概述
自动控制系统是以悬臂式掘进机的截割过程为主要控制对象，实现对机器人的自主控制和自我调节的系统。其作用主要是通过实时对悬臂式掘进机的截割能量、电力、速度等参数进行监控与调整，使其能够适应不同矿井底板的松散程度、冲击程度以及硬度等差异，从而能够实现高效、精准的煤层掘进、搬运和运输。
自动化控制系统主要由传感器、执行机构、控制器和数据处理器等组成。其中，传感器通过对掘进机的各种参数进行监测，不断反馈给控制器，而控制器根据传感器的数据与预设的算法进行分析、处理和判断，调节执行机构的活动速度和截割能量输出，从而实现对掘进机的自动控制。
悬臂式掘进机自动截割控制系统的主要优点：
（1）减少人为操作因素，提高工作效率和精度，使掘进机每一次截割都符合标准的规格和质量要求。
（2）大大降低了操作员的劳动强度，减轻了煤矿从业人员的身体损伤和职业病的风险。
（3）能够准确控制掘进机的截割能量，提高煤层采取率和煤矿开采效率。
（4）能够通过振动、冲击和压实等特定的截割方式，减小煤层的裂缝和损伤，以最小化地开采煤层，保护矿床资源。
（5）通过现代化自动化控制系统实现对煤矿开采过程的智能化监测，使得煤矿的开采过程更加地精确、可控和安全。
三、悬臂式掘进机自动截割控制系统的关键技术
（1）传感器技术：传感器是控制系统的核心部件，也是实现机器人智能化和自动化的重要技术之一。对于掘进机自动截割控制系统而言，需要使用多种传感器去检测掘进机的各项参数，如煤层硬度、受力情况、截割能量、截割速度，以及传送比例、安全保护等方面，对于获取数据是十分重要的。
（2）多电机联控技术：掘进机的各项活动例如截割、走移和输送等都是由多个机电一体化的电动机配合协同完成，因此在控制上必须考虑多电机的联控问题。它的主要原理是通过专门的控制算法对各个电机的速度和矢量进行自主调节，来实现多电机协同控制的目的。
（3）控制算法：控制算法是自动化控制系统实现自主控制的关键因素。对于掘进机自动截割控制系统而言，主要就是实现对各个参数之间的协调和调节，以实现机器人在煤矿开采过程中最优化的截割状态的调节问题。因此，在控制算法上必须考虑到对特定运行阶段或者工作状态下的克服，并做到在这些条件下实时校准煤层硬度、底板状况、煤厚等参数。
四、结论
随着经济的不断发展，对能源的需求越来越大，利用现代化自动化技术对悬臂式掘进机的控制系统进行改装，可以提升整个煤矿的开采效率，还能有效避免人为因素的干扰，在避免事故的同时，减少操作工人的劳动强度，也是我们今天要解决的重要问题。在未来，我们还将继续进行悬臂式掘进机自动截割控制系统的研究，尽最大努力使之更加成熟和完善。