采煤機(jī)是綜采工作面的核心裝備之一,采煤機(jī)的快速準(zhǔn)確定位是實(shí)現(xiàn)其記憶截割、智能調(diào)高和智能調(diào)速的前提�；趹T性導(dǎo)航的采煤機(jī)準(zhǔn)確定位,不僅可以確定其運(yùn)行位置,也可以測量運(yùn)動方向。但利用慣性導(dǎo)航對運(yùn)動中的采煤機(jī)進(jìn)行定位時,會產(chǎn)生累積誤差,造成采煤機(jī)定位不準(zhǔn)確,影響采煤機(jī)記憶截割、智能調(diào)高和智能調(diào)速的效果。為了提高采煤機(jī)的定位精度,本文對采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位方法進(jìn)行了深入研究,建立了采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位模型和定位誤差模型,研究了基于果蠅優(yōu)化卡爾曼濾波算法的采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位初始對準(zhǔn)方法,以及基于差分式慣性傳感組件的采煤機(jī)位姿差分解算方法。論文的主要研究內(nèi)容如下:（1）分析了采煤機(jī)基本結(jié)構(gòu)及其與刮板輸送機(jī)、液壓支架的協(xié)同工作原理,建立了采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位模型,分析了采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位產(chǎn)生的主要誤差類型,提出了一種采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位方案。（2）建立了采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位的姿態(tài)誤差模型、速度誤差模型、位置誤差模型和系統(tǒng)誤差模型,為了提高采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位的初始對準(zhǔn)精度,對果蠅優(yōu)化算法進(jìn)行了改進(jìn),研究了基于果蠅優(yōu)化卡爾曼濾波算法的采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位初始對準(zhǔn)方法,為提高采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位精度奠定了基礎(chǔ)。（3）分... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三機(jī)協(xié)同工作過程

2采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位機(jī)理分析11運(yùn)輸巷軌道巷機(jī)頭機(jī)尾中部前進(jìn)方向刮板輸送機(jī)采煤機(jī)圖2-4第二步割煤過程Figure2-4Thesecondstepofcuttingcoal從中部斜切進(jìn)刀法割煤的過程可以看出采煤機(jī)在割煤過程中主要存在行走S彎和直線的情況，由于工作面環(huán)境惡劣，工況復(fù)雜，因此工作面底板經(jīng)常存在底板起伏不平或者產(chǎn)生一定的坡度等情況，因此可將采煤機(jī)的運(yùn)動工況分為直線運(yùn)動、S彎運(yùn)動、爬坡運(yùn)動和起伏運(yùn)動四種。2.2采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位模型（ShearerInertialNavigationPositioningModel）2.2.1坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換過程采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位利用慣性傳感器固連在采煤機(jī)機(jī)身上，通過慣性傳感器的陀螺儀和加速度計分別測量采煤機(jī)的角速度和加速度信息，導(dǎo)航計算機(jī)根據(jù)這些測量信息解算出采煤機(jī)在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的位姿信息�；咀鴺�(biāo)系定義如圖2-5所示。赤道慣性坐標(biāo)系地球坐標(biāo)系格林尼治子午線nynxnz導(dǎo)航坐標(biāo)系ezizieixexeyiyno/ieoobz前進(jìn)方向推進(jìn)方向載體坐標(biāo)系bxboby(a)(b)圖2-5坐標(biāo)系定義Figure2-5Coordinatesystemdefinition（1）慣性坐標(biāo)系，用i表示。該坐標(biāo)系是適用牛頓運(yùn)動定律的參考坐標(biāo)系，原點(diǎn)位于地球中心，坐標(biāo)軸相對恒星無轉(zhuǎn)動，x軸落在地球赤道平面，z軸的方向與地球極軸方向一致，y軸方向構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。

實(shí)驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤礦采煤機(jī)智能化關(guān)鍵技術(shù)探析[J]. 李子彥.  能源技術(shù)與管理. 2019(04)
[2]基于聯(lián)合定位的采煤機(jī)相對位置校正系統(tǒng)的研究[J]. 王廣軍.  機(jī)械管理開發(fā). 2019(02)
[3]基于PLC的采煤機(jī)紅外線位置監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)[J]. 閆萬俊.  機(jī)械管理開發(fā). 2018(11)
[4]綜采工作面三機(jī)虛擬協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 謝嘉成,楊兆建,王學(xué)文,李娟莉,任芳.  工程設(shè)計學(xué)報. 2018(01)
[5]基于模糊AKF地磁輔助導(dǎo)航的采煤機(jī)定位方法[J]. 毛君,鐘聲,馬英.  傳感器與微系統(tǒng). 2018(03)
[6]采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位動態(tài)零速修正技術(shù)[J]. 王世佳,王世博,張博淵,葛世榮.  煤炭學(xué)報. 2018(02)
[7]移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)下的采煤機(jī)定位精度分析[J]. 翟維.  煤礦機(jī)械. 2017(11)
[8]基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的采煤機(jī)定位與姿態(tài)調(diào)整[J]. 張慶,王學(xué)文,謝嘉成,龐新宇,楊兆建.  工礦自動化. 2017(10)
[9]慣性導(dǎo)航初始對準(zhǔn)偏差與安裝偏差校準(zhǔn)方法對采煤機(jī)定位精度影響[J]. 張博淵,王世博,葛世榮.  煤炭學(xué)報. 2017(03)
[10]《煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》印發(fā)[J]. 建信.  建井技術(shù). 2017(01)

博士論文
[1]機(jī)載捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)高精度快速對準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 陳維娜.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]慣性行人導(dǎo)航系統(tǒng)的算法研究[D]. 趙紅宇.大連理工大學(xué) 2015
[3]旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王庭軍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[4]高空長航無人機(jī)多信息融合自主導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 于永軍.南京航空航天大學(xué) 2011

碩士論文
[1]采煤機(jī)組合定位與姿態(tài)監(jiān)測方法研究[D]. 張慶.太原理工大學(xué) 2018
[2]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在線標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 吳梅.東南大學(xué) 2018
[3]基于ARM的采煤機(jī)捷聯(lián)慣性導(dǎo)航定位定姿系統(tǒng)研究[D]. 司卓印.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的采煤機(jī)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 崔妮.中北大學(xué) 2016
[5]針對MEMS的慣性導(dǎo)航初始對準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 李華.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[6]光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 鄒海軍.東南大學(xué) 2015
[7]采煤機(jī)—液壓支架相對位置融合校正系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馮帥.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[8]SINS/WSN下采煤機(jī)位姿監(jiān)測系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 應(yīng)葆華.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[9]GNSS/MIMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)動態(tài)初始對準(zhǔn)及實(shí)時信息融合方法研究[D]. 王鼎杰.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[10]電牽引滾筒采煤機(jī)姿態(tài)控制研究[D]. 梁博.西安科技大學(xué) 2013



本文編號：2984863