赵 杰， 胡浩然， 葛遵辉

(黑龙江科技大学 电气与控制工程学院， 哈尔滨 150022)

0 引 言

矿井掘进机作为煤矿开采的重要电力设备，有效提高了矿井作业的效率和安全性，在巷道掘进中发挥了重要作用，具有掘进速度快、安全性强等优点[1]。

由于矿井地质环境的复杂性，一般为煤岩共存[2]，掘进机高速旋转截割头经常面临地质突变的情况。当截割岩石时，掘进机截割头需要增大输出力矩以克服硬负载；当截割煤时，负载硬度又会突然减小，掘进机截割头需要增大转速以快速完成截割。交流电机作为掘进机的动力输出单元，上述工况将直接反映到交流电机上，转化为交流电机的负载和转速突变等工况。如果不针对这几类工况进行快速调节，掘进机将长期处于过载和欠载状态，从而导致掘进机故障，甚至损坏。针对矿井掘进机面临的复杂工况问题，笔者提出改进果蝇优化算法(Fuit fly optimization algorithm，FOA)和特征评价指数(Fature evaluation index，FEI)的电机控制算法，基于Matlab/Simulink仿真软件搭建新型矿井掘进机控制模型，验证所提控制策略的正确性与有效性。

1 电机数学模型与控制原理

交流电机作为动力输出单元是矿井掘进机的核心，目前掘进机多采用交流异步电机或永磁同步电机。异步电机以其结构简单、成本低廉、启动力矩大的特点广泛应用于矿井掘进机中[3-4]。因此，对于异步电机高性能控制的研究是矿井掘进机性能优化的关键，需要设计高速快响应的电机控制系统以提高掘进电机的利用率，降低机械损耗，延长装备寿命。……