在当今的煤炭开采行业，高效稳定的井下运输是确保煤矿生产效率和经济效益的关键，而刮板输送机作为综采工作面重要的机械装备，其性能直接影响煤炭开采的效率。传统刮板输送机多采用异步驱动系统，存在传动效率低、故障率高、可靠性低等问题。随着技术进步，永磁直驱系统因具有更高的传动效率和可靠性被提出并研究应用，其直接驱动方式省去了减速器，简化了传动结构，提高了系统的响应速度和精度。针对这一需求，研究者们提出了基于永磁同步电机的直驱系统，并通过仿真软件MATLAB/Simulink搭建了机电耦合模型，用于分析刮板输送机永磁直驱系统在不同工况下的动态特性。仿真结果表明，该直驱系统在启动和负载变化时能快速响应，但在负载突变情况下，电机输出转速和转矩的波动较大，这对系统的稳定性和可靠性提出了新的挑战。为了解决这些问题，研究者进一步提出了从驱动系统控制算法优化角度出发，以减小负载突变对系统动态响应的影响，从而改善性能。同时，仿真分析还发现多边形效应会影响速度控制的稳定性，尤其是在机头链轮啮合处，链条更容易受到多边形效应的影响，这对系统的设计和调整提出了新的要求。通过搭建小功率永磁同步电机直驱模拟试验台架，并利用测功机等效处理仿真得到的机械负载特性曲线进行加载，开展的模拟驱动试验验证了仿真模型的正确性。试验结果表明，永磁同步电机的动态特性曲线与仿真结果基本一致，这证明了所建立的刮板输送机永磁直驱系统机电耦合模型的有效性。研究中还涉及了诸多关键技术，包括智慧煤矿的未来发展方向、煤炭安全高效综采理论与技术、煤矿智能化的核心技术、采煤机的导航定位技术、边缘云协同计算技术、煤矿机器人体系及关键技术、以及基于残差神经网络的矿井图像重构等，这些技术的研究和应用将对提升煤炭行业的智能化水平具有重要意义。智慧煤矿的发展不仅依赖于高效、安全的综采装备，还需依靠信息化、网络化的智能技术和管理方法，以实现矿井人员精确定位、智能化开采、多参量精准感知和安全决策等关键任务。5G技术的引入，无疑将进一步推动煤炭行业的数字化转型，加强井下作业的通信能力和数据传输能力。整体而言，这项研究通过理论仿真和试验验证相结合的方式，对刮板输送机永磁直驱系统的性能进行了全面的分析和评估，为该技术在煤炭行业中的应用提供了理论依据和技术支撑。