滾筒式采煤機(jī)運(yùn)動軌跡跟蹤及控制策略研究
本文關(guān)鍵詞:滾筒式采煤機(jī)運(yùn)動軌跡跟蹤及控制策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《浙江大學(xué)》 2014年
滾筒式采煤機(jī)運(yùn)動軌跡跟蹤及控制策略研究
張寅鋒
【摘要】:長期以來,井下采煤一直是一項(xiàng)高勞動強(qiáng)度、高危險(xiǎn)性工程。因此,科學(xué)家和工程學(xué)家們總是在尋找降低采煤危險(xiǎn)性、提高生產(chǎn)效率的方法。毫無疑問,機(jī)械化和自動化是提高生產(chǎn)效率和降低采煤危險(xiǎn)系數(shù)的有效手段。在煤炭行業(yè),采煤機(jī)械化已在世界范圍內(nèi)普及,其自動化技術(shù)也在部分煤層條件較好的發(fā)達(dá)國家廣泛使用,如德國、澳大利亞、美國等,我國在采煤自動化方面與發(fā)達(dá)國家還有一定的距離,差距主要體現(xiàn)在煤巖界面識別、工作面設(shè)備自動找直等技術(shù)。本文重點(diǎn)針對煤巖界面識別這一研究領(lǐng)域展開研究與討論,對縮短國內(nèi)外自動化采煤差距起了非常積極的作用。 本研究主要在國內(nèi)外已有研究的基礎(chǔ)上,針對現(xiàn)有采煤機(jī)機(jī)型設(shè)計(jì)了基于軌跡跟蹤的自動調(diào)高系統(tǒng),這種調(diào)高系統(tǒng)對采煤機(jī)的電控平臺要求低。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了地面調(diào)試和井下調(diào)試。此外,針對前述調(diào)高系統(tǒng)跟蹤精度低、調(diào)高過于頻繁等缺陷,本文也設(shè)計(jì)了適用于高性能控制器的自動化調(diào)高系統(tǒng)并對其控制策略進(jìn)行了仿真研究。 論文主要內(nèi)容如下: 第一章,介紹了基于軌跡跟蹤的自動化調(diào)高系統(tǒng)的適用采煤工藝-長壁法采煤,總結(jié)了過去國內(nèi)外采煤機(jī)利用傳感器實(shí)現(xiàn)煤巖識別的直接方法和基于軌跡跟蹤的間接煤巖識別法的發(fā)展與現(xiàn)狀,并提出了該課題的研究意義和研究內(nèi)容。 第二章,詳細(xì)介紹了如何利用軌跡跟蹤原理實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自動化調(diào)高,其中重點(diǎn)探討了采樣周期和進(jìn)刀方式的選擇。建立了調(diào)高系統(tǒng)杠桿實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)研究做了鋪墊。 第三章,重點(diǎn)闡述了基于開關(guān)閥的軌跡跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真與實(shí)驗(yàn)研究。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明可以在經(jīng)濟(jì)型的PLC主控平臺上實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自動化行走和調(diào)高,針對其調(diào)高精度不高、調(diào)高次數(shù)多等缺陷,提出了減少調(diào)高次數(shù)、提高調(diào)高精度的控制方法。 第四章,本章介紹了高度精度、高可靠性的軌跡自動跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了“煤巖識別\軌跡跟蹤”模塊的設(shè)計(jì),闡述了采用工程機(jī)械常用負(fù)載敏系統(tǒng)作為調(diào)高液壓系統(tǒng)的優(yōu)勢、特點(diǎn)。最后,通過現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的軌跡跟蹤系統(tǒng)的可行性,并提出了液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的優(yōu)化方案。 第五章,本章在第四章的基礎(chǔ)上,對基于軌跡跟蹤的自動調(diào)高系統(tǒng)建立了MATLAB和AMESim環(huán)境下的聯(lián)合仿真模型,提出了系統(tǒng)的控制策略。通過對簡單PID控制、基于速度前饋的PID控制以及基于速度前饋的模糊PID控制算法的比較分析,得出采用基于速度前饋的模糊PID控制策略的優(yōu)勢。 第六章,總結(jié)概括了全文的研究工作和成果,并針對基于軌跡跟蹤的自動調(diào)高系統(tǒng)做出了未來展望,為相關(guān)課題的進(jìn)一步深入研究提供了參考思路與方向。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TD421
【目錄】:
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6 本報(bào)記者 徐維欣;[N];文匯報(bào);2011年
7 本報(bào)記者 楊明;[N];中國工業(yè)報(bào);2006年
8 范文;[N];科技日報(bào);2008年
9 林樂君 本報(bào)記者 姜斌 孫偉民;[N];黑龍江日報(bào);2010年
10 阿堅(jiān);[N];財(cái)經(jīng)時報(bào);2006年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 院老虎;六輪非對稱月球車運(yùn)動控制方法及參數(shù)辨識研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
2 張鑫;移動機(jī)器人導(dǎo)航中的軌跡跟蹤與群集運(yùn)動控制研究[D];長安大學(xué);2012年
3 廖煜雷;無人艇的非線性運(yùn)動控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年
4 廖煜雷;無人艇的非線性運(yùn)動控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年
5 宋金澤;自主泊車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年
6 孫海波;采煤機(jī)3DVR數(shù)字化信息平臺關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2009年
7 尹曉紅;自動引導(dǎo)車運(yùn)動分段控制技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2011年
8 徐志鵬;采煤機(jī)自適應(yīng)截割關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年
9 孔祥臻;氣動比例系統(tǒng)的動態(tài)特性與控制研究[D];山東大學(xué);2007年
10 劉延俊;氣動比例位置系統(tǒng)的控制方法及動態(tài)特性研究[D];山東大學(xué);2008年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 張寅鋒;滾筒式采煤機(jī)運(yùn)動軌跡跟蹤及控制策略研究[D];浙江大學(xué);2014年
2 王茂蘇;智能系統(tǒng)軌跡跟蹤動畫仿真研究[D];中南大學(xué);2011年
3 徐二寶;基于AMESim的采煤機(jī)電液比例自動調(diào)高系統(tǒng)研究[D];安徽理工大學(xué);2013年
4 趙兵;基于多傳感器的移動機(jī)器人定位與軌跡跟蹤技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2013年
5 鄧維愛;基于LED Molding機(jī)的噴膠頭跡跟蹤控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2013年
6 童鋒;自主車軌跡跟蹤控制研究[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年
7 陳云;天基紅外預(yù)警系統(tǒng)軌跡關(guān)聯(lián)與跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年
8 王江銀;全向機(jī)器人運(yùn)動控制與軌跡跟蹤算法研究[D];長沙理工大學(xué);2011年
9 李文勝;機(jī)器人軌跡跟蹤控制算法研究[D];江蘇科技大學(xué);2011年
10 王海軍;基于陰晴判斷的混合雙軸太陽跟蹤控制系統(tǒng)[D];武漢理工大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:滾筒式采煤機(jī)運(yùn)動軌跡跟蹤及控制策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:187562
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