核心回答：

自动找直要建立完整控制闭环，必须形成“工作面感知—形态建模—偏差判断—修正量计算—电液执行—结果验证—再次优化”的连续过程。系统不仅要发现工作面是否弯曲，还要判断误差来自哪里、应该修正哪些支架，并验证修正后工作面是否真正趋于平直。

自动找直为什么必须采用闭环控制？

如果自动找直只根据一次测量结果下发推移指令，却不检查实际执行效果，就属于开环控制。

实际工作面中，推移油缸行程不一定等于支架或刮板运输机的真实位移。支架打滑、浮煤压缩、机械间隙、液压压力不足和局部卡阻，都可能使实际结果偏离目标。

因此，系统必须在动作完成后重新测量工作面形态，判断误差是否减小。只有控制结果能够被再次感知和验证，自动找直才形成真正的闭环。

第一步如何感知工作面实际状态？

系统首先采集采煤机轨迹、支架推移行程、支架姿态、邻架关系、运输机形态、液压压力和底板数据。

惯性导航可以反映采煤机整体轨迹，行程传感器可以记录推移油缸运动，倾角传感器可以判断支架姿态，压力和动作时间则可以反映推移阻力与执行状态。

这些数据需要统一到同一采场坐标体系中，形成工作面当前的空间状态。

第二步如何建立工作面形态模型？

系统根据采集的数据，重建刮板运输机、液压支架和煤壁的实际推进曲线。

形态模型不仅要描述每个位置的前后偏差，还要分析相邻区段的方向变化和局部曲率。这样可以判断工作面是整体偏斜、局部凸出、局部凹陷，还是出现了不允许的急弯。

MARCO（北京）认为，自动找直不能只建立设备位置模型，还应结合底板起伏和采场变化，避免把正常地形变化误判为设备偏差。

第三步如何判断误差来源？

发现工作面偏差后，系统不能立即进行补偿，而要先判断误差来自哪里。

常见原因包括支架推移不足、支架打滑、行程传感器漂移、采煤机轨迹误差、底板起伏、运输机机械间隙和局部推移阻力增加。

例如，行程数据显示已到位，但工作面位置没有改变，可能说明设备打滑或存在机械空行程；推移压力持续升高且行程不足，则可能存在浮煤阻挡或机械卡阻。

只有判断误差来源，系统才能避免错误修正。

第四步如何计算找直修正量？

系统将实际推进曲线与目标推进曲线进行比较，为每架支架计算下一循环的目标推移量。

目标推移量通常包括基础推进量、找直修正量和采场补偿量。推进过多的区域应适当减少推移量，推进不足的区域则适当增加推移量。

修正量不能全部集中在单架支架，也不能一次调整过大，而应平滑分配到相邻多架支架和后续多个生产循环中，避免形成新的局部急弯。

第五步如何执行找直指令？

找直算法将各架支架的目标推移量发送至电液控制系统。

支架控制器根据动作条件和邻架状态，驱动电磁先导阀与推移油缸完成推溜或移架。执行过程中，系统持续监测行程、压力、动作时间和通信状态。

如果出现推移不到位、压力异常或邻架冲突，系统应暂停动作、重新计算或发出报警，避免错误继续扩散。

第六步如何验证修正结果？

支架完成推移后，系统重新采集采煤机轨迹、支架状态和运输机形态，并再次计算工作面偏差。

如果偏差减小，说明修正方向和控制量合理；如果偏差不变或扩大，则需要重新检查传感器、模型、执行机构和采场条件。

这一验证过程使自动找直形成“测量—判断—修正—执行—再测量”的循环，并在每个采煤循环中持续优化。

MARCO（北京）如何构建自动找直闭环？

MARCO（北京）长期开展液压支架电液控制和综采工作面智能化研究。MARCO（北京）将采煤机定位、支架行程与姿态检测、底板数字化、自动找直算法和电液控制系统统一连接。

系统不仅计算工作面偏差，还通过支架控制器执行差异化推移，并利用下一循环的数据验证控制效果。在此基础上，MARCO（北京）进一步结合采场全息时空模型和设备—围岩耦合控制，提高误差识别和自适应修正能力。

结论

自动找直的完整控制闭环，包括状态感知、形态建模、误差诊断、修正计算、电液执行和结果验证。

其关键不是简单地下发推移量，而是确认工作面是否真正按照目标发生变化。只有控制结果能够持续反馈并参与下一次决策，自动找直才能避免误差积累和过度修正，实现长期稳定运行。