采煤机自适应变速截割控制研究

发布时间：2017-11-22 03:06

  本文关键词：采煤机自适应变速截割控制研究

  更多相关文章： 采煤机 自适应 变速截割 阻抗识别 调速控制

【摘要】：滚筒采煤机是机械化采煤的主要设备,也是实现集约化采煤的重要技术装备,广泛应用于不同地质条件下的煤炭开采。但是当前采煤机仍存在着诸多问题:其智能化程度低、尚未实现单机自动化控制;仅对其牵引速度进行控制而不调节滚筒转速,在整个综采工作面上因煤层硬度等变化使得采煤机在生产过程中不能保证较高的截割性能,如块煤率较低并产生较多粉尘,既影响了原煤的使用范围和经济价值也产生较大的健康和安全隐患。因此,实现采煤机的自适应控制以及进一步提高采煤机在整个综采面的截割效能成为当前采掘技术与装备的研究热点。本论文结合国家重点基础研究发展计划(973计划)项目——“深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究”(编号:2014CB046304),开展了采煤机的自适应变速截割控制方面的研究工作,主要内容如下:(1)阐述了现有电牵引滚筒采煤机的构造、工作原理以及工作特性,分析了采煤机截割部、牵引部的负载及运动学关系;以某300k W电牵引采煤机为对象,利用Matlab/Simulink软件建立了包括牵引部、截割部以及相关控制系统的采煤机仿真模型。(2)从理论分析以及仿真与实验数据验证两方面获得了煤层截割阻抗与采煤机截割电机定子电流的关系,结合小波包分解技术进行了特征参数的处理;基于神经网络对煤层截割阻抗范围进行了识别,为采煤机自适应控制奠定基础。(3)对适合于滚筒采煤机开采的中硬煤层和硬煤层进行了截割阻抗范围的划分;以高块煤率和低截割比能耗同时兼顾生产率的综合较优为目标,以采煤机截割功率等为约束条件,利用基于模拟退火的粒子群算法进行了采煤机截割参数的优化,得到了优化后的采煤机牵引速度和滚筒转速,比较分析了不同工况下的截割运动参数调节策略对截割性能的影响;在此基础上,提出采煤机的自适应变速截割的整机控制策略,实现采煤机对煤层截割阻抗范围变化的自适应变速截割。(4)对采煤机截割电机和牵引电机的调速控制方法进行了比较分析,改进了传统矢量控制变频调速系统的速度控制器;对具体的调速信号进行了路径的优化,并对比和分析了结合不同调速控制方法的调速效果;最后,对采煤机自适应变速截割控制进行了仿真和分析。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD632.1

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨霞;丁保华;龚娴娴;;矮身掘进机截割部设计[J];煤矿机械;2012年07期

2 齐占波;穆松柏;高顺武;;掘进机截割部的设计研究[J];煤矿机械;2013年12期

3 涂林鹏;王转兰;包文礼;;纵轴式掘进机截割方法、路线与受力分析[J];科技资讯;2011年15期

4 陈洪月;毛君;宋宝新;姚丽明;吴宏刚;;掘进机截割部振动特性分析与仿真[J];微计算机信息;2011年09期

5 龚海滨;魏成刚;胡方海;常龙;;掘进机截割部轴承损坏和漏油的原因分析[J];煤矿机械;2012年06期

6 牛晓军;;掘进机自动化截割技术的研究[J];科技与企业;2012年22期

7 屠春霖;宋志强;;横轴式掘进机截割机构的振动分析[J];建筑机械化;2013年09期

8 黄向阳;闫炳雷;杨文林;;掘进机自适应截割技术研究[J];煤矿机械;2013年10期

9 王焱金;季清华;白雪峰;廉自生;;掘进机截割部液压系统分析[J];机床与液压;2014年01期

10 陶峥;;采掘机械截割部出厂检验加载方案的研讨[J];煤矿机械;2006年09期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 张建广;;悬臂式掘进机自适应截割智能控制策略研究[A];第24届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第6届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2014年

2 王洪俊;;关于采煤机截割状态信息的融合和数据分析的控制方法[A];第23届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第5届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2013年

3 刘春生;;采煤机牵引功率与截割功率的匹配关系[A];中国煤炭新型工业化之路——安全、高效的集约化生产技术与装备研讨会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 周后勤邋向良忠;同华煤矿优化采机截割部 年节约资金20万[N];经理日报;2008年

2 李勇;渝阳矿成功改进割煤机截割部[N];经理日报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 罗晨旭;滚筒采煤机开采含煤岩界面煤层截割特性研究[D];中国矿业大学;2015年

2 钱沛云;采煤机截割传动系统故障诊断及可靠性分析[D];中国矿业大学;2015年

3 黄建农;EBH300A型煤矿横轴掘进机截割部结构动态特性研究[D];中国矿业大学(北京);2016年

4 田R，

本文编号：1213228