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液压支架是煤矿综采工作面的主要支护设备,为了提高工作面的支护效率,减轻工人劳动强度,大多数工作面都采用电液控制系统。但是综采工作面环境较为恶劣,对控制系统的可靠性、抗干扰性都有较高要求,所以我国煤矿综采工作面使用的液压支架电压控制系统多依赖进口,这就使设备价格昂贵且升级困难。随着科技发展,现有液压支架电液控制系统逐渐暴露出智能化程度低、通信方式落后的问题;同时由于液压支架传感器的增加,工作面布线越发困难,线路容易磨损也影响了通信系统的可靠性。针对上述问题,本系统采用CAN总线和无线通信相结合的方式完成了整套控制系统的设计,使系统在具备就地控制、自动追机拉架、数据采集以及远程监控等功能的同时,尽量降低了工作面布线难度,在此基础上利用蚁群—粒子群融合算法优化无线通信路由,提高通信质量和实时性。论文的主要研究内容如下:1、确定系统的总体方案,为在保证通信稳定的基础上减少工作面布线难度,提出了CAN总线与无线通信相结合的通信方式;分析Zig Bee通信网络的典型拓扑结构后提出了适合于电液控制系统的网络拓扑结构;根据现场工艺流程设计控制系统所需要具备的功能。2、支架控制器以嵌入式芯片STM32F103ZET6为主控核心,以并按照功能设计了供电电路、信号采集电路、键盘电路、LCD液晶显示电路、CAN总线通信电路、无线通信电路等,在设计过程中充分考虑了控制器的抗干扰性,并利用Altium Designer设计了PCB电路板。3、完成了电液控制系统的软件设计,包括主控制芯片的软件程序设计以及ZigBee芯片的软件程序设计。并且为了提高CAN总线通信的实时性和稳定性,引入了改进后的动态优先级调度算法。4、研究了无线通信网络的路径优化问题,提出了蚁群—粒子群融合算法优化无线通信网络路由的方法,并改进了传统的粒子群算法,提高了无线通信的实时性,降低了丢包率。