1）面向2000 m以深煤炭资源流态化开采科学前沿，设计了一种适用于流态化开采装备的增阻迈步式自主行走机构，可实现采掘、转化和输出等多舱体的分段式自主行走；
2）针对自主行走机构中液压推进系统的多缸同步控制难题，采用基于ADRC的均值耦合同步控制策略，提高了多液压缸同步推进的控制效果，并具有优异的鲁棒性；
3）研制了流态化开采装备自主行走机构试验台，验证了增阻迈步式行走机构原理以及ADCR均值耦合同步控制策略的可行性，为发展深部煤炭流态化开采提供了理论基础和试验手段。深部煤炭流态化开采装备自主行走机构多缸推进同步控制
1. 中国矿业大学 机电工程学院
2. 中国矿业大学 深地资源流态化开采前沿科学研究中心
3. 中国矿业大学 (北京) 机械与电气工程学院
我国浅部煤炭正逐渐开采殆尽，向地球深部开发资源已成为必然趋势和国家需求。针对2000 m以深的深部煤炭开采难题，基于谢和平院士领衔构建的深部资源流态化开采技术架构，设计了一种适用于深部煤炭流态化开采装备的自主行走机构，并重点对自主行走机构中液压推进系统的多缸同步控制难题进行了研究。首先，基于流态化开采工艺原理及装备组成，设计了一种增阻迈步式自主行走机构，可实现采掘、转化和输出等多舱体的分段式自主行走；其次，针对液压推进系统的多缸同步控制要求，分析对比了主从控制、相邻交叉耦合控制、偏差耦合控制、均值耦合控制4种控制策略以及比例/积分/微分控制(PID)算法、自抗扰控制器(ADRC)的优缺点，分别开展了在均匀负载、突变负载、时变负载3种工况下的控制性能仿真试验；再次，采用雷达图测评法对不同控制策略下的同步控制性能进行综合评价，最终选定基于ADRC的均值耦合控制方法为最佳同步控制策略；最后，研制自主行走机构试验台并开展了多液压缸同步控制试验，试验结果表明：当采用基于ADRC的均值耦合同步控制策略时，4个液压缸在不同工况下的最大同步误差均能保持在±5 mm以内，且具有优异的鲁棒性，可满足流态化开采装备自主行走机构的多缸同步推进要求。
教授
博士生导师
鲍久圣，男， 1979年生，安徽桐城人，博士，中国矿业大学教授、博士生导师，国家第一批煤矿智能化专家（智能运输领域22人之一），全国煤炭工业技术委员会矿山机电与辅助运输专家委员会委员，中国自动化学会智慧矿山专业委员会委员，山西省煤炭学会千人智库高级专家，江苏省“333人才工程”中青年科学技术带头人，江苏省“六大高峰”和“双创博士”人才，兼任《煤炭学报》《绿色矿山》编委以及《煤炭科学技术》《深地科学（英文）》青年编委。主持科研项目40余项，出版《采矿运输技术与装备》等著作4部，发表学术论文130余篇，申请和授权发明专利120余件。曾多次作为行业专家接受CCTV采访和杂志专访，作为客座编辑组织策划了《煤炭学报》首期“煤矿智能化”专题和国际SCI期刊《Energies》"Intelligent Coal Mining Technology"特刊，受邀为《智能矿山》《绿色矿山》创刊号撰写专家述评，应邀在第九届能源资源环境与可持续发展国际会议(ERESD2022)、第2届深地科学前沿学术论坛、山西省智能煤机装备产业技术联盟成立大会等重要会议以及各大矿业集团煤矿智能化专题培训班上作学术报告累计已达50余场次。
主要致力于矿山运输装备及其智能化技术研究，凝练提出了矿山运输系统“连续化、标准化、智能化、无人化”的“四化”型发展理念，创新开展了带式输送机全永磁直接驱动、井下辅助运输车辆防爆混合动力驱动、提升机高性能闸瓦材料及摩-磁复合制动技术等矿山运输装备智能驱动技术研究；率先开展了煤矿井下恶劣环境无人驾驶技术研究，与企业合作研制了我国首台煤矿井下无人驾驶无轨胶轮车、数字孪生无人驾驶单轨吊、露天矿百吨级新能源运输机器人等矿用车辆无人驾驶系统；发明了一种“天地衔接、轮轨复合”的多功能辅助运输机器人（MAGV），基于MAGV提出了煤矿井下“三轨一地”自适应连续化辅助运输工艺系统；面向深地资源流态化开采科学前沿，创新开展了超深矿井管道垂直输送与重载无绳提升、流态化开采装备及其自主行走机构等新兴前沿技术研究。研究成果已获授权发明专利70余件，并广泛应用于矿山装备及工程机械等领域，曾获绿色矿山科技进步一等奖、中国煤炭工业科学技术一等奖、教育部科技进步二等奖等省部级科技奖励10余项。
鲍久圣, 李玥锋, 周恒, 等. 深部煤炭流态化开采装备自主行走机构多缸推进同步控制[J]. 煤炭科学技术, 2024, 52(2): 264-278.
BAO Jiusheng, LI Yuefeng, ZHOU Heng, et al. Synchronization control of multi-cylinder propulsion for autonomous walking of deep underground fluidized coal mining equipments [J]. Coal Science and Technology, 2024, 52(2): 264-278.
END 责任编辑：常琛
整 理：黄小雨
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