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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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平行掘进:基于ACP理论的掘-支-锚智能控制理论与关键技术

作者(Author):

  • 杨健健
  • 葛世荣
  • 王飞跃
  • 罗文杰
  • 张雨晨
  • 胡兴涛
  • 朱涛
  • 吴淼

作者单位:

  • 中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院
  • 中国矿业大学(北京) 智慧矿山与机器人研究院
  • 中国科学院自动化研究所 复杂系统管理与控制国家重点实验室
  • 北京天地华泰矿业管理股份有限公司

关键词:

  • 智能掘进
  • 平行控制
  • 复杂系统
  • 平行掘进
  • 代理模型
  • 摘要
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虽然智能掘进技术已取得了一些进步,提出了护盾式、掘锚式等掘-支-锚多装备的样机设计,但从设备适用性及装备配套性角度,仍存在个体装备设计不严谨、样机改型成本高、装备控制不精准、巷道场景多样不适应、群体设备难一致协同等诸多问题。造成上述问题的首要原因是缺少煤矿特殊生产环境下群体设备联动协同控制的基础理论研究,主要表现为对智能掘进所需的设备模型、场景实验、数据驱动等基础理论缺少研究。针对掘进复杂系统难以建模与实验不足等问题,提出了平行掘进系统的研究思想,试图用一种适合复杂系统的计算理论与方法解决智能化掘进现存问题,主要利用大型计算模型、预测并诱发引导复杂系统现象,通过整合人工社会、计算实验和平行系统等方法,形成新的计算研究体系。以智能掘进复杂系统为研究对象,重点考虑掘-支-锚系统的整体控制理论与方法,结合智能化掘进相关研究基础和方法,融入当前国内外复杂系统研究的最新科研进展,基于平行控制基础理论及ACP(Artificial,Computing,Parallel)方法框架,运用代理控制理念及自适应动态规划多智能体研究方法,开展智能掘进复杂系统的掘-支-锚平行控制基础理论与方法研究。针对巷道复杂环境下的群体设备离散控制现状,运用整体系统论的方法,完成掘进系统的掘进、支护、钻锚群体设备代理模型的构建,根据多场景下复杂系统的计算实验克服掘进巷道环境复杂、恶劣的工程验证难题,最终实现智能掘进平行控制方法的理论创新与方法验证。

杨健健,葛世荣,王飞跃,等.平行掘进:基于ACP理论的掘-支-锚智能控制理论与关键技术[J].煤炭学报,2021,46(7):2100-2111. YANG Jianjian,GE Shirong,WANG Feiyue,et al.Parallel tunneling:Intelligent control and key technologies for tunneling,supporting and anchoring based on ACP theory[J].Journal of China Coal Society,2021,46(7):2100-2111.
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