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(上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室，上海 200240)

0 引言

随着近年来煤矿综合开采设备的普及和推广，越来越多的工作面开始采用综采设备进行机械化开采，包括中厚煤层、厚煤层和三软煤层等。自动化的开采大大降低了煤矿开采的安全风险。而为了保障综采系统的安全稳定运行，支护系统的可靠性是其中的关键问题[1-2]。据数据统计，顶梁事故占了煤矿事故的50%以上，主要就是由支护系统的失效引起的，如顶梁垮落、支护倾倒滑移、支柱卡死等。

液压支架作为支护系统的核心，用来控制整个采煤工作面矿山的压力，矿压以外载的形式作用在液压支架上。由于矿井围岩本身为多层非连续介质不稳定力学结构，再加上使用过程中的围岩垮落、滑转冲击等突发情况时有发生，对液压支架的自适应能力提出了较高要求[3-5]。为了应对参数不确定或时变参数复杂的系统控制问题，研究者提出了很多有效的自适应控制方法，包括模糊控制、滑模控制、自抗扰控制和神经网络控制等。针对不同的不确定系统，只有根据被控模型的具体特性，选择合适的控制策略，才能达到良好的控制效果[6-7]。

本文以ZY10800/28/63液压支架为研究对象，在动力学和液压系统分析的基础上，完成液压支架的模型构建，并通过自抗扰控制方法实现稳定控制和仿真分析。

1 支护系统模型分析

1.1 运动学分析

ZY10800/28/63液压支架包含8个自由构件，11个运动副，机械结构如图1所示。自由度为2。……