基于数字孪生的液压支架群跟机工艺虚拟调试方法

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 52; no. 6; pp. 197 - 205
• Main Authors: 李娟莉, 郭清杰, 高波, 边强, 王冬波
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 煤矿综采装备山西省重点实验室,山西太原 030024%山西科达自控股份有限公司,山西太原 030006%晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司,山西大同 037000 2024; 太原理工大学机械与运载工程学院,山西太原 030024
• Subjects: 虚拟调试; virtual reality; 行为决策; 液压支架群; 虚拟现实; hydraulic support group; "三机"协同; behavior decisions; virtual debugging; three machine collaboration of fully-mechanized mining equip-ment
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.12438/cst.2023-1210

TD171; 针对物理综采工作面"三机"跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术.首先基于现代建模技术构建了 1∶1构综采"三机"孪生体,利用虚拟现实引擎对综采"三机"运动单元进行了虚拟重构和虚拟仿真;然后基于现代设计理论,依据"三机"协同原则实现了跟机自动化过程中的不同参数配置,建立了采煤工艺的支架行为工艺决策模型和支运装备直线度协同控制模型,并在虚拟场景中对决策模型进行预演;最后利用TCP协议建立了虚实交互通道,通过半实物仿真试验对决策模型进行了验证.结果表明:虚拟场景在执行采煤工艺时可对物理工作面场景进行精准复现,通过支架群行为决策模型可提前对液压支架工艺行为进行决策规划,通过反向控制试验可对支架控制器进行实时虚实交互,有望克服井下调试环境阻碍,对综采"三机"电液控程序的合理制定与修正提供参考价值.