随着煤矿智能化开采技术的不断发展和进步,各类传感器、控制器等智能设备需要采集和传输的数据量越发庞大。液压支架电液控制器在收发数据出现通信延迟或者数据丢失时会对液压支架的运作控制产生干扰,甚至会产生不可估量的损失。为了解决液压支架电液控制器之间的数据通信问题,提出了基于以太网通信技术、CAN总线通信技术和无线通信技术的自适应通信网络技术,并应用于液压支架电液控制器的设计与数据的通信。该自适应通信网络算法实现了对各数据传输网络的实时监测与最优数据传输网络的自适应选择,可有效提高液压支架电液控制器之间的数据通信可靠性。

结合四轮转向(4WS)和线控转向(SBW)技术的优点,设计出一种符合要求的线控4WS系统,该系统可实现驾驶员转向意图采集、车轮主动转向控制以及方向盘路感传递.设计线控4WS系统控制单元时,采用分布式的ECU控制结构和CAN总线通信,有效缓解了单一控制器的工作负荷,提升了系统的响应速率和可靠性.在Matlab/Simulink软件中对线控4WS系统最优控制进行建模仿真,将仿真结果和相同条件下的台架实验结果对比,结果表明基于分布式控制单元的线控4WS系统软硬件设计合理,可实现设计目标.

通信系统是综采工作面液压支架电液控制系统信息传递的通道与桥梁,目前多采用CAN总线作为通信总线,易受井下复杂电磁环境的干扰,导致支架控制器内部通信硬件出现故障,造成控制器“失联”现象,且CAN总线通信系统采用多主通信模式,单台控制器“失联”将导致整个电液控制系统无法正常工作,造成安全隐患。设计了CAN通信保护电路,可使通信系统在较大负载情况下稳定运行,在复杂环境中具有较强的抗干扰性。基于CAN总线通信协议,结合令牌环网思想,提出了CAN总线通信故障检测与诊断方法,通过合理设计数据的帧结构与故障检测方式,弥补了CAN总线通信模式下节点丢失时难以定位的缺陷,并将增加数据长度对传输负载的影响降到最低,确保良好的通信性能。以2台端头控制器配合6台液压支架控制器组成环网,通过上位机不定时下发命令模拟井下实际操作时总...

CAN总线通信较之一般的通信总线而言，其数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，应用范围也早已不再局限于汽车行业，而是扩展到了机器人、数控机床、家用电器等领域。CAN控制器用来实现统一的CAN通信协议。CAN控制器分为两种： 一种是独立的控制芯片，如SJA1100;另一种是将其集成在微控制器内部，例如Atmel公司最新推出的AT90CAN系列单片机。与使用独立的CAN控制器相比，自身集成了CAN接口的微控制器在简化硬件电路设计的同时，提高了软件开发的效率。

为提高传统液压支架控制系统的控制精度及灵活性,设计了基于CAN总线通信的液压支架控制系统优化方案。该方案以EPEC 3724控制器为基础,将综采工作面液压支架以CAN总线通信方式进行融合、连接,实现液压支架单机、成组、联动、自动跟机等控制模式。经实验室验证表明,优化后的液压支架控制系统控制精度高、控制灵活性好,能够保证液压支架稳定、连续、高效工作。