隨著近年來國家能源戰(zhàn)略的發(fā)展實施,煤礦開采逐步從高產量向綠色,安全,高效開采發(fā)展。煤礦井下綜采工作面的自動化,無人化是發(fā)展“數字礦山”的重要組成部分。本文在國家高技術研究發(fā)展計劃項目的資助下,以綜采工作面的“三機”——刮板輸送機、采煤機和液壓支架為研究對象,以捷聯式慣性導航系統和無線傳感器網絡定位系統為基礎,以實現井下“三機”自動化為目標,開展刮板輸送機直線度檢測技術研究。分析“三機”聯動關系,發(fā)現可以根據采煤機騎在刮板輸送機上面行走的運動學約束,將采煤機的行走軌跡通過坐標轉換矩陣,解算出刮板輸送機中心線的軌跡,在此基礎上,構建了采煤機—刮板輸送機直線度檢測模型。研究了基于捷聯慣導羅格里格斯方法的檢測方法,通過仿真與四元數算法對比,驗證了其可行性和精度。針對純捷聯慣導系統存在累積誤差和長時間發(fā)散的問題,提出了基于無線傳感器網絡定位技術的位置校正方法。分析了無線傳感器網絡定位技術的原理和誤差,發(fā)現與捷聯慣導系統可以優(yōu)勢互補,進行組合檢測。在此基礎上研究了基于卡爾曼濾波的融合解算策略,并通過仿真分析,驗證了組合檢測系統可以消除累積誤差,提高檢測精度。在理論研究的基礎上,搭建了模擬實驗平臺,... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：105 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

綜采工作面示意圖

其直線度又是其中的關鍵問題。刮板輸送機由機頭部、中間部、機尾部和附屬裝置構成。其整體構成如圖2-1 所示。圖 2-1 刮板輸送機整體構成Figure2-1 Schematic diagram of Scraper conveyor刮板輸送機的中間部由節(jié)狀的中部槽組成，中部槽為對稱狀態(tài)，故中部槽的中心線可以反映出刮板輸送的形狀。中部槽對應液壓支架，通過液壓支架的液壓桿推動中部槽移動，故其直線度需要計算到每一節(jié)中部槽的位置，每一節(jié)的中部

圖 2-6 常用坐標系關系圖Figure 2-6 Relationship for common coordinate本文中，根據實際情況，將捷聯慣導固連在采煤機上，選取其安裝標系（b 系），導航坐標系（n 系）選取前文所述的 東北天 坐標系坐標系與設定的導航坐標系之間的關系如圖 2.7 所示。在圖中，載始位置，依次繞其 Z，X，Y 軸旋轉，得到采煤機的三軸姿態(tài)角分 ，俯仰角 θ，橫滾角 ，且旋轉順序表示為：OX0Y0Z0OX1Y1Z1OX2Y2Z2RXbYbZb繞-Z0軸旋轉ψ繞-Y0軸旋轉γ繞-X0軸旋轉θY0 (北)Z0 (Z0)（天）Y2 (Yb)Z2Zbθθγ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]采煤機捷聯慣導定位方法研究[J]. 張金堯,李威,楊海,司卓印,應葆華.  工礦自動化. 2016(03)
[2]綜采工作面直線度控制系統研究[J]. 牛劍峰.  工礦自動化. 2015(05)
[3]綜采自動化智能化無人化成套技術與裝備發(fā)展方向[J]. 王國法.  煤炭科學技術. 2014(09)
[4]基于C#應用的ADO.NET數據庫訪問技術[J]. 孫美衛(wèi).  吉林工程技術師范學院學報. 2014(04)
[5]基于TOA技術的煤礦井下人員定位精度評價方法[J]. 孫繼平,李晨鑫.  煤炭科學技術. 2014(03)
[6]煤礦井下人員定位系統現狀與發(fā)展趨勢[J]. 蘇靜,吳桂義.  內蒙古煤炭經濟. 2012(09)
[7]淺談SQL Server數據庫的特點和基本功能[J]. 閆旭.  價值工程. 2012(22)
[8]面向INS/WSN組合定位的分布式H∞融合濾波器設計（英文）[J]. 李慶華,陳熙源,徐元.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2012(02)
[9]C#與Matlab集成方式的比較研究[J]. 秦春影,喻曉鋒,仝海燕,唐淑萍.  河套大學學報. 2012(02)
[10]基于擴展卡爾曼濾波器的INS/WSN無偏緊組合方法（英文）[J]. 徐元,陳熙源,李慶華.  中國慣性技術學報. 2012(03)

博士論文
[1]SINS/WSN組合定位下采煤機精確位姿感知理論及技術研究[D]. 楊海.中國礦業(yè)大學 2016
[2]刮板輸送機動力學行為分析與控制理論研究[D]. 毛君.遼寧工程技術大學 2006

碩士論文
[1]基于無線傳感器網絡的煤礦井下人員定位系統的研究與實現[D]. 方概.北京交通大學 2011
[2]激光二維傳感器測量直線度方法的研究[D]. 林向東.北京交通大學 2011



本文編號：3064724