双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法 论文

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题，提出了钢丝绳张力主动控制方法。分析了双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系，考虑系统中的非线性问题，并建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型。

煤矿深井提升的环境恶劣，因此，钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集。然而，由于无线传输过程中存在不确定延时问题，为了确保系统的稳定性，基于控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵，并设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器。研究表明，包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型具有良好的稳定性。

考虑到钢丝绳张力主动控制模型为严格反馈模型，存在输出约束问题，提出了将反步控制与障碍李雅普诺夫函数相结合的方法来实现钢丝绳张力的主动控制。实验验证结果表明，所设计的延时补偿观测器能够有效减少无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后。在高速和低速工况下，与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比，该方法表现出更为显著的优势。

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