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题名多惯导冗余的采煤机定位原理及其合理性分析
被引量：17
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作者
鲁程
王世博
葛世荣
王世佳
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机构
中国矿业大学机电工程学院
中国矿业大学矿山智能采掘装备协同创新中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第S02期746-753,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51874279)
江苏省高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。
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文摘
惯性导航系统(简称惯导,Inertial Navigation System,INS)和轴编码器组合的定位方式是提升采煤机定位精度的有效方式,由惯导输出姿态角参数、轴编码器输出参数解算采煤机当前速度,通过航位推算解算出采煤机在导航坐标系下的位置坐标。为进一步提高采煤机这一定位方式的精度,抑制惯性器件的漂移,提出了一种多套惯导系统之间冗余的定位算法。该算法以3套惯导的位置信息为状态量,以3套惯导两两之间的距离为量测量,建立了采煤机多惯导冗余定位扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)模型。根据所建模型,提出采煤机多惯导冗余定位的仿真方法,进行多惯导冗余定位与单一惯导定位仿真结果的对比,以及多惯导冗余定位多种仿真条件下结果之间的对比,分析了算法的合理性。对比结果表明,多惯导冗余的定位方法能够较好地抑制单一惯导定位长时间运行形成的累积误差,提高了采煤机定位的精度,且在采煤机多种工况运行条件下及惯导间以多种距离安装时有效。但是EKF算法的线性化近似误差会造成多惯导冗余定位时不同仿真条件下定位精度的一定差异。由于影响采煤机多惯导冗余定位算法精度的因素很多,如多套惯导的安装方式、惯导的数量、不同的非线性滤波算法等,这些因素会对采煤机的定位精度产生什么样的影响,还需要进一步的研究。
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关键词
采煤机
多惯导
冗余
定位方法
轴编码器
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Keywords
shearer
multi-ins
redundant
positioning method
encoder
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分类号
TD421.6
[矿业工程—矿山机电]
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