采煤机自动调高控制系统的研究与设计
发布时间：2021-12-02 10:26
目前国内大多数采煤机依然靠工人手动操作采煤机割煤,工人劳动强度大,安全性较低,实现综采工作面三机自动化工作可以提高采煤效率和作业安全性,能够减轻工人劳动强度,减少不安全事故的发生。采煤机自动调高技术是实现采煤工作面三机自动化工作的关键技术之一,因此,有必要对采煤机自动调高技术进行深入研究,进而提高综采工作面的自动化水平,为煤矿安全生产和高效生产提供技术保证。本文通过研究采煤机调高机构的结构和调高液压系统的工作原理,分析滚筒高度和油缸行程的关系,建立采煤机滚筒调高系统模型。分析目前主流自动调高控制的优缺点,提出研究采煤机自动调高控制技术的关键问题,通过对采煤机姿态定位和位置定位的研究建立了采煤机记忆截割模型,并研究分析采煤机运行中滚筒负载和振动变化的规律,针对目前记忆截割方式的自动调高控制存在适应性较差的问题,提出了记忆截割轨迹优化方案。对数据融合技术的工作原理和流程进行研究,结合BP神经网络算法辨别记忆截割路径上记忆点的截割介质,调节记忆点上滚筒高度的记忆值,重新规划记忆截割路径,达到优化记忆截割路径的目的。依据自动调高的理论分析设计了自动调高控制系统,并进行了安装现场模拟实验和工业性...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 课题研究的背景
1.1.2 课题研究的意义
1.2 本课题国内外的研究动态以及发展趋势
1.2.1 国外采煤机调高技术的研究动态
1.2.2 国内采煤机调高技术的研究动态
1.2.3 采煤机调高技术的发展趋势
1.3 本课题主要研究内容
2 采煤机调高系统的结构与原理
2.1 采煤机调高系统结构分析
2.2 采煤机调高液压系统
2.2.1 采煤机调高系统结构分析
2.2.2 采煤机液压系统的工作原理
2.3 调高系统模型的建立
2.4 采煤机滚筒调高控制系统方案的比较与分析
2.4.1 电液比例控制技术
2.4.2 电液伺服控制技术
2.4.3 数字化伺服油缸控制技术
2.5 本章小结
3 采煤机自动调高控制策略的分析与研究
3.1 采煤机自动调高策略分析
3.2 基于记忆截割的采煤机自动调高控制的研究
3.2.1 记忆截割工作原理
3.2.2 采煤机的姿态定位和位置定位
3.2.3 记忆截割的数学模型
3.2.4 记忆截割的工作方式
3.2.5 记忆截割记忆点采样方式的分析
3.2.6 记忆截割自动调高的控制过程
3.3 采煤机运行过程中滚筒负载变化的研究
3.3.1 采煤机滚筒受力分析
3.3.2 采煤机滚筒负载特性分析
3.4 采煤机运行过程中振动特性的分析
3.5 记忆截割曲线拟合精度的分析
3.6 记忆截割路径的优化方法
3.7 本章小结
4 基于数据融合技术的采煤机自动调高控制的研究
4.1 数据融合技术概述
4.1.1 数据融合的基本原理
4.1.2 数据融合技术的特点
4.1.3 数据融合技术的相关技术和方法
4.2 基于神经网络的数据融合技术
4.2.1 神经网络的描述
4.2.2 神经网络数据融合技术
4.3 基于神经网络数据融合技术的记忆截割路径的优化
4.3.1 神经网络识别理论
4.3.2 记忆点截割状态识别
4.4 本章小结
5 采煤机自动调高控制系统设计
5.1 控制系统整体设计及硬件选型
5.1.1 控制系统整体设计
5.1.2 主要电气元件选型
5.1.3 CAN总线结构控制系统设计
5.1.4 控制系统电气原理图设计
5.2 控制系统软件设计
5.2.1 控制系统软件环境
5.2.2 控制系统软件的设计思想
5.2.3 记忆截割控制程序设计
5.2.4 记忆截割路径优化子程序设计
5.3 安装现场调试及工业性试验
5.3.1 控制系统厂内调试情况分析
5.3.2 工业性试验
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]采煤机摇臂姿态定位技术分析与应用[J]. 徐建军. 陕西煤炭. 2018(01)
[2]滚筒截割负载扰动对采煤机调高的影响[J]. 王慧,宋宇宁. 中国机械工程. 2018(02)
[3]采煤机滚筒调高系统建模及仿真[J]. 陈金国,刘春生,范剑红,张艳军,万丰. 工矿自动化. 2017(10)
[4]基于油缸位移传感器的采煤机采高监测系统[J]. 党景锋,高晓光,刘东航. 煤矿机械. 2017(05)
[5]采煤机截齿力学特性优化的记忆截割系统[J]. 高永新,卢晓路. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(06)
[6]基于采煤机振动时域特性的煤岩识别方法研究[J]. 任洁,刘頔. 煤炭工程. 2016(03)
[7]人工神经网络概述[J]. 刘毅娟,雷鸣,何旸,曹艳龙. 电子测试. 2015(11)
[8]智能化采煤装备的关键技术[J]. 葛世荣. 煤炭科学技术. 2014(09)
[9]提高测量可靠性的多传感器数据融合有偏估计方法[J]. 岳元龙,左信,罗雄麟. 自动化学报. 2014(09)
[10]采煤机液压系统的设计与应用[J]. 吴超. 产业与科技论坛. 2014(16)
博士论文
[1]采煤机智能控制关键技术研究[D]. 司垒.中国矿业大学 2015
[2]采煤机自动调高控制及其关键技术研究[D]. 苏秀平.中国矿业大学 2013
[3]采煤机自适应截割关键技术研究[D]. 徐志鹏.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]采煤机调高实验装置监控系统设计[D]. 黄鹏.安徽理工大学 2017
[2]采煤机截割振动信号采集系统的研究[D]. 张启志.煤炭科学研究总院 2017
[3]基于神经网络的无线传感器网络数据融合算法研究[D]. 孔玉静.浙江工商大学 2013
[4]电液伺服控制系统的研究与应用[D]. 郑晓华.西安科技大学 2010
[5]采煤机滚筒自适应液压调高系统研究[D]. 张修荣.西安科技大学 2009
[6]电牵引采煤机记忆截割控制策略的研究[D]. 张福建.煤炭科学研究总院 2007
本文编号：3528255
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 课题研究的背景
1.1.2 课题研究的意义
1.2 本课题国内外的研究动态以及发展趋势
1.2.1 国外采煤机调高技术的研究动态
1.2.2 国内采煤机调高技术的研究动态
1.2.3 采煤机调高技术的发展趋势
1.3 本课题主要研究内容
2 采煤机调高系统的结构与原理
2.1 采煤机调高系统结构分析
2.2 采煤机调高液压系统
2.2.1 采煤机调高系统结构分析
2.2.2 采煤机液压系统的工作原理
2.3 调高系统模型的建立
2.4 采煤机滚筒调高控制系统方案的比较与分析
2.4.1 电液比例控制技术
2.4.2 电液伺服控制技术
2.4.3 数字化伺服油缸控制技术
2.5 本章小结
3 采煤机自动调高控制策略的分析与研究
3.1 采煤机自动调高策略分析
3.2 基于记忆截割的采煤机自动调高控制的研究
3.2.1 记忆截割工作原理
3.2.2 采煤机的姿态定位和位置定位
3.2.3 记忆截割的数学模型
3.2.4 记忆截割的工作方式
3.2.5 记忆截割记忆点采样方式的分析
3.2.6 记忆截割自动调高的控制过程
3.3 采煤机运行过程中滚筒负载变化的研究
3.3.1 采煤机滚筒受力分析
3.3.2 采煤机滚筒负载特性分析
3.4 采煤机运行过程中振动特性的分析
3.5 记忆截割曲线拟合精度的分析
3.6 记忆截割路径的优化方法
3.7 本章小结
4 基于数据融合技术的采煤机自动调高控制的研究
4.1 数据融合技术概述
4.1.1 数据融合的基本原理
4.1.2 数据融合技术的特点
4.1.3 数据融合技术的相关技术和方法
4.2 基于神经网络的数据融合技术
4.2.1 神经网络的描述
4.2.2 神经网络数据融合技术
4.3 基于神经网络数据融合技术的记忆截割路径的优化
4.3.1 神经网络识别理论
4.3.2 记忆点截割状态识别
4.4 本章小结
5 采煤机自动调高控制系统设计
5.1 控制系统整体设计及硬件选型
5.1.1 控制系统整体设计
5.1.2 主要电气元件选型
5.1.3 CAN总线结构控制系统设计
5.1.4 控制系统电气原理图设计
5.2 控制系统软件设计
5.2.1 控制系统软件环境
5.2.2 控制系统软件的设计思想
5.2.3 记忆截割控制程序设计
5.2.4 记忆截割路径优化子程序设计
5.3 安装现场调试及工业性试验
5.3.1 控制系统厂内调试情况分析
5.3.2 工业性试验
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]采煤机摇臂姿态定位技术分析与应用[J]. 徐建军. 陕西煤炭. 2018(01)
[2]滚筒截割负载扰动对采煤机调高的影响[J]. 王慧,宋宇宁. 中国机械工程. 2018(02)
[3]采煤机滚筒调高系统建模及仿真[J]. 陈金国,刘春生,范剑红,张艳军,万丰. 工矿自动化. 2017(10)
[4]基于油缸位移传感器的采煤机采高监测系统[J]. 党景锋,高晓光,刘东航. 煤矿机械. 2017(05)
[5]采煤机截齿力学特性优化的记忆截割系统[J]. 高永新,卢晓路. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(06)
[6]基于采煤机振动时域特性的煤岩识别方法研究[J]. 任洁,刘頔. 煤炭工程. 2016(03)
[7]人工神经网络概述[J]. 刘毅娟,雷鸣,何旸,曹艳龙. 电子测试. 2015(11)
[8]智能化采煤装备的关键技术[J]. 葛世荣. 煤炭科学技术. 2014(09)
[9]提高测量可靠性的多传感器数据融合有偏估计方法[J]. 岳元龙,左信,罗雄麟. 自动化学报. 2014(09)
[10]采煤机液压系统的设计与应用[J]. 吴超. 产业与科技论坛. 2014(16)
博士论文
[1]采煤机智能控制关键技术研究[D]. 司垒.中国矿业大学 2015
[2]采煤机自动调高控制及其关键技术研究[D]. 苏秀平.中国矿业大学 2013
[3]采煤机自适应截割关键技术研究[D]. 徐志鹏.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]采煤机调高实验装置监控系统设计[D]. 黄鹏.安徽理工大学 2017
[2]采煤机截割振动信号采集系统的研究[D]. 张启志.煤炭科学研究总院 2017
[3]基于神经网络的无线传感器网络数据融合算法研究[D]. 孔玉静.浙江工商大学 2013
[4]电液伺服控制系统的研究与应用[D]. 郑晓华.西安科技大学 2010
[5]采煤机滚筒自适应液压调高系统研究[D]. 张修荣.西安科技大学 2009
[6]电牵引采煤机记忆截割控制策略的研究[D]. 张福建.煤炭科学研究总院 2007
本文编号：3528255
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3528255.html
