具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的掘锚一体机的截割臂的控制方法、掘锚一体机的截割臂的控制装置和掘锚一体机的截割臂的控制系统。

相关技术中，仅是存在针对目前悬臂式掘进机的控制方法，这些控制方法并不能适用于掘锚一体机，因为掘锚一体机的截割机构和悬臂式掘进机有本质的区别，截割工艺流程也不一样，掘锚一体机的截割臂主要由一组升降油缸和一组推移油缸控制，悬臂式掘进机的截割臂是由伸缩油缸和回转油缸控制。因此，为了提高掘锚一体机截割效率，提高截割系统的可靠性、稳定性和自动化水平，提出一种掘锚一体机的截割臂的控制方法、装置和系统，来提高掘锚一体机的截割效率，降低截割部件的损耗，增加系统的可靠性，降低工作人员的劳动强度，提高掘锚一体机的使用性能。

图1是根据本发明实施例的一种掘锚一体机的截割臂的控制方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例的掘锚一体机的截割臂的控制方法，包括以下步骤：

S11，获取装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中运行参数的数值。

在该实施例中，装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，包括：装载电机的电流、装载电机的温度、截割电机的电流、截割电机的温度、运输电机的电流、运输电机的温度、瓦斯含量、截割齿轮箱的流量、截割齿轮箱的温度、截割齿轮箱的振动频率和截割臂掏槽的位移。

例如，参见图2，可通过安装在装载电机主回路上的电流传感器采集装载电机的电流；通过设置在装载电机上的温度传感器采集装载电机的温度；通过设置在截割电机主回路上的电流传感器采集截割电机的电流；通过设置在截割电机上的温度传感器采集截割电机的温度；通过设置在运输电机主回路上的电流传感器采集运输电机的电流；通过设置在运输电机上的温度传感器采集运输电机的温度；通过瓦斯传感器采集截割过程空气中的瓦斯含量；通过设置在截割齿轮箱上的流量传感器采集截割齿轮箱的流量；通过设置在截割齿轮箱上的温度传感器采集截割齿轮箱的温度；通过设置在截割齿轮箱上的振动传感器采集截割齿轮箱的振动频率；通过设置在截割臂掏槽上的位移传感器采集截割臂掏槽的位移。在各个传感器采集到对应的数据之后，将采集的数据发送给矿用浇封兼本安型数据采集器(或矿用浇封兼本安型数据采集箱)，由矿用浇封兼本安型数据采集器(或矿用浇封兼本安型数据采集箱)将采集的到数据发送给控制器。

其中，如图3所示，通过截割电机的电流和截割电机的温度反映截割滚筒截割煤壁时的阻力；通过装载电机的电流、装载电机的温度、运输电机的电流和运输电机的温度反映截割臂的截割煤量。

S12，根据装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，计算截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数。

作为一种步骤S2可实现的方式，判断装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值与对应的预设值是否相等；在各参数的数据与对应的预设值相等的情况下，根据装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，计算截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数。

其中，可预先设置装载电机的电流、装载电机的温度、截割电机的电流、截割电机的温度、运输电机的电流、运输电机的温度、瓦斯含量、截割齿轮箱的流量、截割齿轮箱的温度、截割齿轮箱的振动频率和截割臂掏槽的位移对应的预设值，例如，可根据经验值进行设置，也可以根据历史数据进行设置。

控制器在得到装载电机的电流、装载电机的温度、截割电机的电流、截割电机的温度、运输电机的电流、运输电机的温度、瓦斯含量、截割齿轮箱的流量、截割齿轮箱的温度、截割齿轮箱的振动频率和截割臂掏槽的位移之后，判断装载电机的电流、装载电机的温度、截割电机的电流、截割电机的温度、运输电机的电流、运输电机的温度、瓦斯含量、截割齿轮箱的流量、截割齿轮箱的温度、截割齿轮箱的振动频率和截割臂掏槽的位移与其对应设置的预设值之间的大小关系，如果装载电机的电流、装载电机的温度、截割电机的电流、截割电机的温度、运输电机的电流、运输电机的温度、瓦斯含量、截割齿轮箱的流量、截割齿轮箱的温度、截割齿轮箱的振动频率和截割臂掏槽的位移与其对应设置的预设值相等，则根据装载电机的电流、装载电机的温度、截割电机的电流、截割电机的温度、运输电机的电流、运输电机的温度、瓦斯含量、截割齿轮箱的流量、截割齿轮箱的温度、截割齿轮箱的振动频率和截割臂掏槽的位移与其对应设置的预设值，计算截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的开口量。

S13，根据截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数，对应调节截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度。

控制器根据截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的开口量，对应地实时调节截割臂升降油缸和前后推移油缸的运行速度。

在掘锚一体机运行过程中，截割臂的自适应控制器的控制原理如图4所示，系统通过截割电机的电流和温度、运输电机的电流和温度、装载电机的电流和温度、升降油缸的运行速度、推移油缸的运行速度、截割臂的振动烈度和瓦斯含量形成闭环控制，控制器通过这些参数控制截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的开口量，进而实现对截割臂升降油缸和前后推移油缸的控制，通过截割臂升降油缸和前后推移油缸共同控制截割滚筒进行割煤动作，通过控制推移油缸和升降油缸的运动速度来控制截割滚筒的进刀速度。而控制器(如PID控制器)的PID控制参数则由模糊RBF神经网络得出，从而实现整机系统的自适应截割控制。

进一步地，根据本发明的一个实施例，获取装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值之前，还包括：控制装载电机、截割电机和运输电机启动，并判断装载电机、截割电机和运输电机是否正常启动；如果装载电机、截割电机和运输电机均正常启动，则获取装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值。

为了使得用户可以更多的了解掘锚一体机的运行参数，在对应调节截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度之后，还包括：获取调节后的截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度，及截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的运行电流、截割臂的升降高度、升降速度、速度变化率和掘锚一体机的机身姿态；将装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，以及调节后的截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度，截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的运行电流、截割臂的升降高度、升降速度、速度变化率和掘锚一体机的机身姿态，显示在人机界面上。

在对应调节截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度之后，可通过分别设置在截割臂的推移油缸和升降油缸上的速度传感器或位移传感器对应获取调节后的截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度，通过电磁阀控制器采集截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的运行电流，通过设置在截割臂上的编码器(如角度编码器)采集截割臂的升降高度、升降速度、速度变化率，通过设置在掘锚一体机上的机身姿态传感器采集掘锚一体机的机身姿态，并将装载电机的电流、装载电机的温度、截割电机的电流、截割电机的温度、运输电机的电流、运输电机的温度、瓦斯含量、截割齿轮箱的流量、截割齿轮箱的温度、截割齿轮箱的振动频率、截割臂掏槽的位移，以及调节后的截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度，截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的运行电流、截割臂的升降高度、升降速度、速度变化率和掘锚一体机的机身姿态在人机界面上显示，并将这些数据传输给主控制箱。

为使本领域技术人员更清楚的了解本发明，图5是根据本发明一个实施例的掘锚一体机的截割臂的控制方法的流程图。如图5所示，本发明实施例的掘锚一体机的截割臂的控制方法，包括：

S501，读取电磁阀的控制参数。

S502，判断运输电机是否正常运行。如果是，执行步骤S503；如果否，返回步骤S501。

S503，判断装载电机是否正常运行。如果是，执行步骤S504；如果否，返回步骤S501。

S504，判断截割电机是否正常运行。如果是，执行步骤S505；如果否，返回步骤S501。

S505，读取传感器数据。

S506，读取设定值。

S507，判断传感器数据与对应设定值是否相等。如果是，执行不走S508；如果否，返回步骤S505。

S508，调用模糊RBF神经网络PID控制程序块进行数据处理。

S509，输出电磁阀的控制参数。

综上所述，根据本发明实施例的掘锚一体机的截割臂的控制方法，先获取装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，然后，根据装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，计算截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数，最后，根据截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数，对应调节截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度。由此，该方法能够提高掘锚一体机的截割效率，降低截割部件的损耗，增加系统的可靠性，降低工作人员的劳动强度，提高掘锚一体机的使用性能。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种掘锚一体机的截割臂的控制装置。

图6为本发明实施例所提供的一种掘锚一体机的截割臂的控制装置的方框示意图。

如图6所示，本发明实施例的掘锚一体机的截割臂的控制装置60，包括：第一获取模块61、计算模块62和调节模块63。

其中，第一获取模块61，用于获取装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值；计算模块62，用于根据装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，计算截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数；调节模块63，用于根据截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数，对应调节截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度。

根据本发明的一个实施例，装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，包括：装载电机的电流、装载电机的温度、截割电机的电流、截割电机的温度、运输电机的电流、运输电机的温度、瓦斯含量、截割齿轮箱的流量、截割齿轮箱的温度、截割齿轮箱的振动频率和截割臂掏槽的位移。

根据本发明的一个实施例，计算模块62，包括：判断单元，用于判断装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值与对应的预设值是否相等；计算单元，用于在各参数的数据与对应的预设值相等的情况下，根据装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，计算截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数。

进一步地，上述的控制装置，还包括：控制模块，用于控制装载电机、截割电机和运输电机启动，并判断装载电机、截割电机和运输电机是否正常启动；第一获取模块61还用于在装载电机、截割电机和运输电机均正常启动的情况下，获取装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值。

更进一步地，上述的控制装置，还包括：第二获取模块，用于获取调节后的截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度，及截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的运行电流、截割臂的升降高度、升降速度、速度变化率和掘锚一体机的机身姿态；显示模块，用于将装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，以及调节后的截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度，截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的运行电流、截割臂的升降高度、升降速度、速度变化率和掘锚一体机的机身姿态，显示在人机界面上。

需要说明的是，前述对掘锚一体机的截割臂的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的掘锚一体机的截割臂的控制装置，此处不再赘述。

根据本发明实施例的掘锚一体机的截割臂的控制装置，通过第一获取模块获取装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，通过计算模块根据装载电机、截割电机、运输电机和截割臂运行过程中参数的数值，计算截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数，通过调节模块根据截割臂的推移油缸和升降油缸的电磁阀的控制参数，对应调节截割臂的推移油缸和升降油缸的运行速度。由此，该装置能够提高掘锚一体机的截割效率，降低截割部件的损耗，增加系统的可靠性，降低工作人员的劳动强度，提高掘锚一体机的使用性能。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种掘锚一体机的截割臂的控制系统，其包括上述的掘锚一体机的截割臂的控制装置。

本发明实施例的掘锚一体机的截割臂的控制系统，通过上述的掘锚一体机的截割臂的控制装置，能够提高掘锚一体机的截割效率，降低截割部件的损耗，增加系统的可靠性，降低工作人员的劳动强度，提高掘锚一体机的使用性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。