基于CAN总线和以太网的液压支架电液控制系统研究

发布时间：2021-03-29 17:41

液压支架是煤炭开采的关键装备之一,对采煤工作面的安全高效生产具有非常重要的作用,液压支架的智能控制是实现综采工作面“少人化”或“无人化”开采的必要前提。为了提高液压支架的智能化水平,国内外均选择液压支架电液控制系统作为突破口。针对当前液压支架电液控制系统通讯实时性差,智能控制水平低等问题,本文以掩护式液压支架为研究对象,设计了液压支架电液控制系统,研究了液压支架自动推齐控制技术,并实现了基于CAN总线与以太网相结合的液压支架电液控制系统通讯模式。本文的主要研究内容如下:(1)详细分析了液压支架的机械结构、液压系统、工作过程以及当前电液控制系统存在的不足,确定了基于CAN总线和以太网的液压支架电液控制系统的基本功能、远程监控功能以及自动推齐功能,搭建了系统总体架构,并提出了液压支架自动推齐控制方案。(2)完成了基于CAN总线和以太网的液压支架电液控制系统软硬件设计,并根据系统的通讯要求,研究了基于动态优先级的邻架通讯协议和基于时分复用法的远程通讯协议,提高了电液控制系统的通讯实时性。(3)研究了基于图像识别的液压支架自动推齐控制方法,提出了基于果蝇优化算法的推移特征识别方法,通过分析液压支架推移特征在图像中的运动规律,设计了支架推移距离检测与校正方法,有效解决了液压支架推移不齐的问题。(4)搭建了液压支架电液控制系统实验平台,并在江苏省矿山智能采掘装备协同创新中心进行了实验验证,实验结果表明,所研发的液压支架电液控制系统的各项功能满足设计要求。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD355.4;TP273

文章目录

致谢

摘要

abstract

变量注释表

1 绪论

1.1 课题来源及背景

1.2 课题研究现状及存在问题

1.3 课题研究内容与方法

1.4 课题研究意义

1.5 论文结构

2 液压支架电液控制系统总体设计

2.1 液压支架简介

2.2 液压支架电液控制系统总体架构设计

2.3 液压支架自动推齐控制方案设计

2.4 本章小结

3 液压支架电液控制系统软硬件设计

3.1 液压支架电液控制系统硬件设计

3.2 液压支架电液控制系统软件设计

3.3 邻架通讯协议设计

3.4 远程通讯协议设计

3.5 本章小结

4 基于图像识别的液压支架自动推齐控制方法研究

4.1 支架推移特征预处理

4.2 基于果蝇优化算法的推移特征识别方法研究

4.3 支架推移距离检测与校正方法研究

4.4 本章小结

5 实验研究

5.1 实验方案

5.2 功能测试

5.3 实验室实验

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集

【参考文献】