本文關(guān)鍵詞：局部通風(fēng)機智能控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：局部通風(fēng)是煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分,局部通風(fēng)的狀況直接影響煤礦的安全生產(chǎn)。目前,我國眾多煤礦局部通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)機長期處于工頻運轉(zhuǎn)狀態(tài),風(fēng)速、風(fēng)量不能根據(jù)井下瓦斯?jié)舛鹊痊F(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境變化實現(xiàn)自動調(diào)節(jié),系統(tǒng)需要人工控制主備局部風(fēng)機進(jìn)行切換試驗,另外,對于風(fēng)機故障,主要靠人工憑借經(jīng)驗進(jìn)行診斷。這些問題的存在為煤礦生產(chǎn)埋下了很大的安全隱患,同時也造成了電能的極大浪費。本文將在對煤礦局部通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,提出局部通風(fēng)機智能控制策略,設(shè)計局部通風(fēng)機智能控制系統(tǒng),解決風(fēng)機轉(zhuǎn)速不能自動調(diào)節(jié)和主備風(fēng)機切換、故障診斷需要依靠人工操作的問題,實現(xiàn)局部通風(fēng)機控制系統(tǒng)的“無人值守”,提高局部通風(fēng)機系統(tǒng)的安全性和節(jié)能性。局部通風(fēng)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的非線性系統(tǒng),很難對其建立一個精確的數(shù)學(xué)模型,本文選擇利用基于T-S模型的模糊控制技術(shù),將專家語言轉(zhuǎn)化為模糊控制規(guī)則,擺脫對精確模型的依賴,實現(xiàn)對風(fēng)機風(fēng)量的智能控制。另外,傳統(tǒng)的局部通風(fēng)機控制技術(shù)都屬于“事后控制”,不能對下一時刻的瓦斯?jié)舛茸兓龀黾皶r反應(yīng),大量的現(xiàn)場瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù)得不到有效利用,本文引入模糊預(yù)測控制,實現(xiàn)對瓦斯?jié)舛鹊臅r間預(yù)測,據(jù)此實現(xiàn)風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),在瓦斯發(fā)生積聚前自動提高風(fēng)速消除潛在危險。此外,針對長期以來煤礦主要依靠人工經(jīng)驗開展風(fēng)機故障診斷的情況,本文利用小波分析技術(shù)和支持向量機技術(shù),通過對局部通風(fēng)機振動信號進(jìn)行分析,并與風(fēng)機典型故障特征進(jìn)行對比,實現(xiàn)對局部通風(fēng)機故障的診斷與預(yù)測,提高煤礦生產(chǎn)的安全性。為了實現(xiàn)所提出的局部風(fēng)機模糊預(yù)測控制和故障診斷策略,本文對系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,井下控制分站選用STM32F103VB作為主控制器,實現(xiàn)對井下各種數(shù)據(jù)的采集、處理和傳送以及主備風(fēng)機的自動切換、掘進(jìn)機頭電源、采煤機電源等的控制功能。上位機采用LabVIEW編程實現(xiàn)風(fēng)機控制算法以及故障診斷算法的調(diào)用和執(zhí)行功能。通過MATLAB仿真實驗,驗證本文所提控制策略對于局部通風(fēng)機的風(fēng)量調(diào)節(jié)以及故障診斷具有良好的效果。
【關(guān)鍵詞】：局部通風(fēng)系統(tǒng) 自動調(diào)節(jié) 故障診斷 預(yù)測控制
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD635;TP273
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 變量注釋表17-18
• 1 緒論18-25
• 1.1 論文研究的背景與意義18-19
• 1.2 國內(nèi)外對于局部通風(fēng)機控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀19-21
• 1.3 現(xiàn)有局部通風(fēng)機控制系統(tǒng)存在的問題21-22
• 1.4 本文研究的內(nèi)容及方法22-25
• 2 煤礦局部通風(fēng)系統(tǒng)介紹25-35
• 2.1 局部通風(fēng)25-31
• 2.2 局部通風(fēng)機風(fēng)量智能控制系統(tǒng)研究31-34
• 2.3 本章小結(jié)34-35
• 3 局部通風(fēng)機風(fēng)量智能控制算法的應(yīng)用研究35-54
• 3.1 局部通風(fēng)機風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)常規(guī)控制算法35-42
• 3.2 基于T-S模型的模糊預(yù)測控制算法在局部通風(fēng)機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用42-52
• 3.3 本章小結(jié)52-54
• 4 局部通風(fēng)機的故障診斷算法的應(yīng)用研究54-75
• 4.1 局部通風(fēng)機的故障類型及其特征分析54-57
• 4.2 局部通風(fēng)機故障預(yù)測系統(tǒng)57-74
• 4.3 本章小結(jié)74-75
• 5 局部通風(fēng)機智能控制系統(tǒng)設(shè)計方案75-101
• 5.1 嵌入式系統(tǒng)STM32和Lab VIEW編程工具76-79
• 5.2 井下控制分站的硬件設(shè)計79-90
• 5.3 井下控制分站的不間斷供電系統(tǒng)設(shè)計90-94
• 5.4 分站防爆設(shè)計94-96
• 5.5 上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計96-100
• 5.6 本章小結(jié)100-101
• 6 結(jié)論101-103
• 6.1 局部通風(fēng)機智能控制系統(tǒng)設(shè)計中的主要難點101-102
• 6.2 系統(tǒng)設(shè)計中的主要創(chuàng)新點102
• 6.3 未來工作展望102-103
• 參考文獻(xiàn)103-107
• 作者簡歷107-109
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集109

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張慧平;戴波;楊薇;;現(xiàn)代控制理論在過程工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展[J];北京石油化工學(xué)院學(xué)報;2006年03期

2 賀玉凱,鄧建平,張芳,王汝琳;基于DSP的智能局部通風(fēng)機控制系統(tǒng)研究[J];煤炭工程;2005年03期

  本文關(guān)鍵詞：局部通風(fēng)機智能控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：474536