【摘要】：為了解決煤炭智能化開采進程中刮板輸送機直線度感知手段缺失的關鍵技術問題,在深入分析刮板輸送機結構和三機聯(lián)動過程中刮板輸送機彎曲規(guī)律的基礎上,構建了集“感知—處理—決策—調控”為一體的刮板輸送機直線度智能感知系統(tǒng)模型;并結合光纖光柵應變傳感原理及三維空間曲率傳感原理,設計并研發(fā)了一種適用于煤礦復雜環(huán)境下刮板輸送機三維彎曲形態(tài)實時動態(tài)感知的光纖光柵三維曲率傳感器,并采用ANSYS數(shù)值模擬軟件完成了對光纖光柵三維曲率傳感器在曲率半徑分別為100m、200m、300m、400m、500m五種情況下的傳感器內置光纖光柵串應變情況的模擬研究,研究結果表明內置光纖光柵串的應變與光纖光柵串彎曲處曲率呈線性關系,仿真結果與理論結果一致,驗證了傳感器設計的合理性;然后基于光纖光柵三維曲率傳感器傳感獲得的正交方向上的離散點曲率信息,采用線性插值和向量遞推的方法進行了刮板輸送機三維姿態(tài)算法推導,實現(xiàn)了刮板輸送機三維彎曲形態(tài)感知與擬合重建;并通過搭建刮板輸送機三維彎曲測試試驗平臺,分別對刮板輸送機平面(三維)直線狀態(tài)及平面(三維)彎曲狀態(tài)下感知形態(tài)與實際形態(tài)的測量效果進行了測試,測試結果表明:在刮板輸送機三維彎曲形態(tài)布置情況下,實測曲線與感知曲線基本一致,各坐標軸方向誤差不大于±15 mm,能夠滿足智能工作面對直線度的檢測精度要求;最后,在刮板輸送機直線度智能感知系統(tǒng)成功搭建的基礎上,從空間曲率測量誤差和三維彎曲形狀重建算法誤差兩個大的方面對感知系統(tǒng)存在的誤差進行了分析,并提出了減少誤差的方法。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD528.3

【參考文獻】

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1 張娟;李金平;董永康;;低溫長距離分布式布里淵光纖傳感系統(tǒng)研究[J];中國公路學報;2015年12期

2 張智U

本文編號：2769762