技术特征：
1.一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：第1步骤、利用位置传感器测量双出杆双作动气缸输出杆的实测位置y，计算给定位置yr和实测位置y的差值，得到位置误差e，并通过微分器计算位置误差变化率ec；第2步骤、模糊控制器根据位置误差e和位置误差变化率ec的大小，将输入的精确量转换为模糊化量，即模糊化，模糊化将对已变换到论域范围的位置误差e和位置误差变化率ec进行模糊处理，使原先精确的输入量转换为模糊量，并使用相对应的模糊集合来表示；第3步骤、设置模糊规则表，对模糊控制器输出r、位置误差e和位置误差变化率ec进行模糊推理运算，得到模糊控制器输出r的模糊值；第4步骤、对模糊推理得到的模糊控制器输出r进行清晰化，得到论域范围内的清晰值，采用面积重心法对模糊控制器输出r进行清晰化计算，即取模糊控制器输出r的模糊化隶属度函数曲线与横坐标围成的面积的重心作为清晰化计算的最终输出值；第5步骤、通过非线性增益函数模块，对模糊控制器输出r的清晰值和位置误差进行计算，得到非线性增益值，模糊控制器输出r和位置误差e经过非线性增益函数模块的修正；第6步骤、通过滑模控制器对非线性增益值进行滑模控制，再通过数字信号板卡输出数字信号控制四个高速开关阀的通断，并带动双出杆双作动气缸及风门主体中的输出杆运动到给定位置yr。2.根据权利要求1所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：所述的位置误差e的论域为[-3,3]。3.根据权利要求2所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：所述的位置误差变化率ec的论域为[-1,1]。4.根据权利要求3所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：所述的模糊控制器输出r的论域为[25,40]。5.根据权利要求1所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：在所述的第2步骤中，位置误差e和位置误差变化率ec的模糊语言值取为{nb,nm,ns,z,ps,pm,pb}。6.根据权利要求1所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：在所述的第2步骤中，模糊语言值取为{r1,r2,r3,r4,r5}。7.根据权利要求1所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：在所述的第5步骤中，模糊控制器与非线性增益函数模块共同组成了模糊非线性增益控制器。8.根据权利要求1所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：所述位置误差e的计算公式如下：e＝yr-y
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(1)其中，e表示位置误差，且位置误差的单位是cm；yr表示给定位置；y表示实测位置。9.根据权利要求1所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：所述位置误差变化率的计算公式如下：
其中，ec表示位置误差变化率；de表示误差的差值；dt表示时间间隔，即采样频率；误差的差值de的计算公式如下：de＝e1-e2
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(3)其中，e1表示前一段时间的位置误差值；e2表示后一段时间的位置误差值。10.根据权利要求1所述的一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，其特征在于：在所述的第5步骤中，非线性增益函数模块中设置的计算公式如下：f(e,λ)＝(eλ)2+1
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(4)其中，f表示隶属函数；e表示位置误差；λ表示模糊关系。
技术总结
本发明一种对煤矿井下风门实时线性调控的模糊智能控制方法，位置传感器测量气缸输出杆实测位置，计算给定位置和实测位置的差值得到位置误差，计算位置误差变化率；模糊控制器将输入的精确量转换为模糊化量；对模糊控制器输出、位置误差和位置误差变化率进行模糊推理运算得到模糊控制器输出的模糊值；对模糊推理得到的模糊控制器输出进行清晰化，得到论域范围内的清晰值；通过非线性增益函数模块对模糊控制器输出的清晰值和位置误差进行计算，得到非线性增益值，模糊控制器输出和位置误差经过非线性增益函数模块的修正；通过滑模控制器对非线性增益值进行滑模控制，再控制开关阀的通断。该方法采用模糊控制用于实时线性控制矿井风门开合的角度。风门开合的角度。风门开合的角度。
技术研发人员：曹富荣 传金平 李军 钱会发 冯杰 卜滕滕 昌伟锋 华坤鹏 王栋平 何敏 石胜利 芦文沛 于志阳 王子涵 史鹏飞 冯应龙 牛勇 张国荣 毛小银 南雁东
受保护的技术使用者：天地（常州）自动化股份有限公司 中煤科工集团常州研究院有限公司
技术研发日：2022.08.12
技术公布日：2022/10/11