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基于位姿测量与煤层DEM的采煤机滚筒自动调高方法 被引量:24
1
作者 刘鹏 孟磊 +2 位作者 王勃 王世博 张申 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期470-475,共6页
针对现有滚筒调高方法存在的问题,提出了一种综合利用地球物理探测、地学信息建模和位姿测量技术的自动调高方法,通过震波CT(Computerized Tomography)探查工作面内各点煤厚变化,结合地质测量巷道钻孔探测的煤厚值,建立波速煤厚统计模... 针对现有滚筒调高方法存在的问题,提出了一种综合利用地球物理探测、地学信息建模和位姿测量技术的自动调高方法,通过震波CT(Computerized Tomography)探查工作面内各点煤厚变化,结合地质测量巷道钻孔探测的煤厚值,建立波速煤厚统计模型以准确计算工作面内煤厚值,而后利用地学信息建模构建煤层顶底板DEM(Digital Elevation Model),结合基于位姿传感系统测量的采煤机姿态,定位滚筒截割边界点,再采用空间分析函数对DEM和边界点进行叠置分析,计算滚筒调高量值,最后传输至采煤机控制系统,完成自动调高。以山西某煤矿为例进行了应用,结果表明,该调高方法具有简单、易行、稳定的优点,且实时性和精确度都能较好地满足现场需求。 展开更多
关键词 位姿测量 DEM 采煤机滚筒 自动调高 震波CT
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电牵引采煤机液压系统常见故障分析 被引量:20
2
作者 王立环 《煤炭技术》 CAS 2008年第5期8-9,共2页
以MGTY300/730-1.1D电牵引采煤机为例,首先分析了电牵引采煤机液压调高系统的结构组成,然后通过对各液压元件作用的分析阐述了电牵引采煤机液压调高系统常见故障产生的原因,最后总结了液压调高系统常见故障的一般处理步骤。
关键词 电牵引采煤机 液压系统 调高 故障分析
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基于振动特性分析的采煤机煤岩识别控制系统 被引量:19
3
作者 王水生 《工矿自动化》 北大核心 2015年第5期83-87,共5页
针对采煤机截割过程中的煤岩识别及滚筒自动调高控制问题,提出并设计了一种基于振动特性分析的采煤机煤岩识别控制系统。该系统采用传感器检测采煤机滚筒在截割煤岩过程中3个方向的振动信号,采用PLC进行振动信号的分析和处理,得到采煤... 针对采煤机截割过程中的煤岩识别及滚筒自动调高控制问题,提出并设计了一种基于振动特性分析的采煤机煤岩识别控制系统。该系统采用传感器检测采煤机滚筒在截割煤岩过程中3个方向的振动信号,采用PLC进行振动信号的分析和处理,得到采煤机滚筒在截割煤岩过程中的振动特性规律,由此建立采煤机滚筒调高控制规则表,并通过反馈信号偏差在线查表和控制信号输出的闭环控制方法实现采煤机滚筒的自动调高控制。相似模拟截割试验结果表明,该系统能够较好地实现煤岩界面识别和滚筒自动调高控制,具有良好的动态性能。 展开更多
关键词 采煤机 煤岩识别 自动调高 振动信号
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采煤机调高过程的轨迹跟踪模糊PID控制 被引量:17
4
作者 王慧 赵国超 +1 位作者 宋宇宁 金鑫 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期164-171,共8页
针对采煤机调高过程在负载扰动时控制效果差、跟踪性能低等问题,提出基于单变量边缘分布算法(UMDA)的参数自整定模糊PID控制模型,将滚筒截割煤岩时的负载特性作为扰动因子,整合到调高机构阀控非对称缸数学模型中,利用连杆机构三角形原... 针对采煤机调高过程在负载扰动时控制效果差、跟踪性能低等问题,提出基于单变量边缘分布算法(UMDA)的参数自整定模糊PID控制模型,将滚筒截割煤岩时的负载特性作为扰动因子,整合到调高机构阀控非对称缸数学模型中,利用连杆机构三角形原理对调高机构进行运动学解析及滚筒动态轨迹修正,建立调高机构参数自整定模糊PID控制模型,模拟不同牵引速度和不同煤岩截割阻抗情况,对采煤机调高过程进行联合仿真,通过两种不同输入信号进行对比验证。结果表明,利用UMDA优化的模糊PID对调高过程进行控制,轨迹跟踪性能优越,误差较低,控制效果受牵引速度和截割阻抗变化的影响较小,控制品质更接近理想情况。 展开更多
关键词 采煤机 调高 模糊PID 牵引速度 煤岩截割阻抗
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基于改进模拟退火算法的采煤机滚筒调高优化研究 被引量:15
5
作者 赵有生 贾文 +2 位作者 王强喜 盛长斌 闫孝姮 《煤炭工程》 北大核心 2019年第12期127-130,共4页
针对传统的采煤机滚筒调高技术存在着稳定性低,跟踪性能差的问题,提出一种基于改进的模拟退火算法的采煤机滚筒调高控制策略。使用改进的模拟退火算法,以ITAE作为调高系统的性能指标,寻优得到采煤机调高系统PID控制参数。通过MATLAB的si... 针对传统的采煤机滚筒调高技术存在着稳定性低,跟踪性能差的问题,提出一种基于改进的模拟退火算法的采煤机滚筒调高控制策略。使用改进的模拟退火算法,以ITAE作为调高系统的性能指标,寻优得到采煤机调高系统PID控制参数。通过MATLAB的simulink工具箱建立控制系统仿真模型,该控制策略具有更好的鲁棒性和信号跟踪能力,可以为煤炭的高效生产提供依据。 展开更多
关键词 采煤机 改进模拟退火算法 PID 调高 ITAE 参数寻优
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基于ADAMS/Hydraulics与Matlab/Simulink的采煤机自动调高系统建模与仿真 被引量:15
6
作者 崔大文 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第2期254-257,共4页
为了解决某型号采煤机自动调高系统的可靠性问题,应用Pro/ENGINEER、ANSYS及ADAMS/Hydraulics建立带有液压系统的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型。建立控制系统数学模型并应用matlab/simulink仿真软件对建立好的数学模型进行仿真。基于虚... 为了解决某型号采煤机自动调高系统的可靠性问题,应用Pro/ENGINEER、ANSYS及ADAMS/Hydraulics建立带有液压系统的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型。建立控制系统数学模型并应用matlab/simulink仿真软件对建立好的数学模型进行仿真。基于虚拟样机技术的研究,无需制造物理样机就可验证设计结果,为企业的设计研发带来了巨大的经济效益并且能极大地缩短产品研发周期,对于采煤机的设计和研究具有非常重要的意义。 展开更多
关键词 采煤机 自动调高 可靠性 ADAMS/Hydraulics MATLAB/SIMULINK
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采煤机阀控液压缸PID调高系统优化研究 被引量:13
7
作者 冯凯 葛新锋 《煤炭工程》 北大核心 2018年第10期178-180,共3页
给出了采煤机阀控液压缸PID调高系统的工作原理,基于AMESIM建立了系统仿真模型,在调高目标值为定值和阶段变化情况下,利用遗传算法分别进行了PID参数优化并获得了三组优化值,优化结果表明:在目标值为定值时,优化后的活塞位移响应速度得... 给出了采煤机阀控液压缸PID调高系统的工作原理,基于AMESIM建立了系统仿真模型,在调高目标值为定值和阶段变化情况下,利用遗传算法分别进行了PID参数优化并获得了三组优化值,优化结果表明:在目标值为定值时,优化后的活塞位移响应速度得到提高,响应时间为0. 39s;在目标值阶段变化时,优化后的活塞位移响应速度同样得到提高,响应时间为0. 15s。进一步证明了该方法能够优化出PID参数的较优值,对采煤机阀控液压缸PID调高系统具有指导意义。 展开更多
关键词 采煤机 阀控液压缸 PID 调高 遗传算法 参数优化
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基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整 被引量:10
8
作者 张庆 王学文 +2 位作者 谢嘉成 庞新宇 杨兆建 《工矿自动化》 北大核心 2017年第10期83-89,共7页
针对现有采煤机定位与姿态调整方法准确性较差的问题,在地面有缓慢坡度变化的情况下,对基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整方法进行了研究。首先介绍了采煤机定位技术,即由捷联惯导系统获取采煤机运动参数信息,采用欧拉角法对数据... 针对现有采煤机定位与姿态调整方法准确性较差的问题,在地面有缓慢坡度变化的情况下,对基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整方法进行了研究。首先介绍了采煤机定位技术,即由捷联惯导系统获取采煤机运动参数信息,采用欧拉角法对数据进行处理,进而完成采煤机位姿解算及实时定位;然后以采煤机截割高度调整为例,介绍了基于捷联惯导系统的采煤机姿态调整方法,重点推导了采煤机在不同截割工况下,采煤机截割高度与机身倾角之间的关系式;最后采用采煤机模型进行采煤机定位与截割高度调整实验,结果表明基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整方法可有效提高采煤机的定位与姿态调整精度。 展开更多
关键词 煤炭开采 采煤机定位 采煤机姿态调整 截割高度调整 捷联惯导系统
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采煤机滚筒自动调高的液压控制方法 被引量:11
9
作者 季瑞 王忠宾 关明 《机床与液压》 北大核心 2013年第4期100-101,143,共3页
采煤机滚筒自动调高是实现煤矿综采自动化的关键技术之一。针对单一的采煤机记忆切割技术不适合我国复杂地质条件的情况,提出一种以记忆切割为主、截割负载煤岩分界辨识为辅的采煤机滚筒自动调高的液压控制方法。通过煤矿井下实验证明:... 采煤机滚筒自动调高是实现煤矿综采自动化的关键技术之一。针对单一的采煤机记忆切割技术不适合我国复杂地质条件的情况,提出一种以记忆切割为主、截割负载煤岩分界辨识为辅的采煤机滚筒自动调高的液压控制方法。通过煤矿井下实验证明:采用该方法时,在自动跟踪采煤机记忆切割路径的基础上能够有效识别出滚筒切割到岩石时的异常状态,并对滚筒高度做自动液压调节,能够满足复杂地质条件下采煤机滚筒自动调高的控制要求。 展开更多
关键词 采煤机 自动调高 液压控制 记忆截割 煤岩分界
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滚筒截割负载扰动对采煤机调高的影响 被引量:10
10
作者 王慧 宋宇宁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期127-133,共7页
针对采煤机调高过程中滚筒截割负载扰动对调高机构动态响应特性的影响进行了研究。根据非对称阀控缸模型,建立了调高机构控制传递函数模型。根据采煤机工况分析了滚筒截割负载等效到调高机构的负载模型。使用常规PID和模糊PID控制器对... 针对采煤机调高过程中滚筒截割负载扰动对调高机构动态响应特性的影响进行了研究。根据非对称阀控缸模型,建立了调高机构控制传递函数模型。根据采煤机工况分析了滚筒截割负载等效到调高机构的负载模型。使用常规PID和模糊PID控制器对不同滚筒截割载荷和牵引速度情况下的调高机构进行了控制仿真。研究结果表明:使用模糊PID控制器对调高机构进行控制,具有更好的跟踪性能,控制效果受截割阻抗和牵引速度的变化影响更小。 展开更多
关键词 采煤机 调高机构 模糊PID 牵引速度 煤岩截割阻抗
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基于AFSA-ACA自适应模糊滑模的采煤机滚筒液压调高控制 被引量:9
11
作者 刘芳璇 崔晶 +1 位作者 李益民 王桂荣 《机床与液压》 北大核心 2015年第8期141-144,共4页
为研究采煤机滚筒在不同复杂工况下的位置跟踪控制,以液压机构的工作原理为基础,建立了滚筒液压调高机构的数学模型。基于自适应模糊微分积分滑模鲁棒性强的优点,提出了在鱼群-蚁群融合算法优化滑模控制器参数条件下的滚筒位置跟踪控制... 为研究采煤机滚筒在不同复杂工况下的位置跟踪控制,以液压机构的工作原理为基础,建立了滚筒液压调高机构的数学模型。基于自适应模糊微分积分滑模鲁棒性强的优点,提出了在鱼群-蚁群融合算法优化滑模控制器参数条件下的滚筒位置跟踪控制方案,并分析了滚筒在采用一般滑模控制器及自适应模糊微分积分滑模控制器下位置跟踪的特点。仿真结果表明:采用结合融合算法优化的自适应模糊微分积分滑模控制器的滚筒调高机构对内部参数摄动及外部时变干扰具有较好的鲁棒性,能够实现位置跟踪控制。 展开更多
关键词 采煤机 液压调高 自适应模糊微分积分滑模控制 鱼群-蚁群算法
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基于粒子群模糊PID的采煤机自动调高控制系统研究 被引量:2
12
作者 窦萌萌 程小辉 《煤炭技术》 CAS 2024年第1期241-244,共4页
针对传统PID调高控制精度低和延时长的问题,引入粒子群模糊控制理论,改善系统输出的准确性和跟踪性能。首先研究了采煤机自动调高系统的数学模型,然后分析传统PID和粒子群模糊PID算法的原理,设计了粒子群模糊PID控制器,最终使用Simulin... 针对传统PID调高控制精度低和延时长的问题,引入粒子群模糊控制理论,改善系统输出的准确性和跟踪性能。首先研究了采煤机自动调高系统的数学模型,然后分析传统PID和粒子群模糊PID算法的原理,设计了粒子群模糊PID控制器,最终使用Simulink进行仿真。结果表明,相比于传统PID和模糊PID算法,该方法在准确性、快速性和抗干扰能力上都有所提高。 展开更多
关键词 粒子群模糊 PID 采煤机 自动调高
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基于改进门控循环神经网络的采煤机滚筒调高量预测 被引量:1
13
作者 齐爱玲 王雨 马宏伟 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第2期116-123,共8页
采煤机自适应截割技术是实现综采工作面智能化开采的关键技术。针对采煤机在复杂煤层下自动截割精度较低的问题,提出了一种基于改进门控循环神经网络(GRU)的采煤机滚筒调高量预测方法。鉴于截割轨迹纵向及横向相邻数据之间的相关性,采... 采煤机自适应截割技术是实现综采工作面智能化开采的关键技术。针对采煤机在复杂煤层下自动截割精度较低的问题,提出了一种基于改进门控循环神经网络(GRU)的采煤机滚筒调高量预测方法。鉴于截割轨迹纵向及横向相邻数据之间的相关性,采用定长滑动时间窗法对获取的采煤机滚筒高度数据进行预处理,将输入数据划分为连续、大小可调的子序列,同时处理横向、纵向的特征信息。为提高模型预测效率,满足循环截割的实时性要求,提出了一种用因果卷积改进的门控循环神经网络(CC-GRU),对输入数据进行双重特征提取和双重数据过滤。CC-GRU利用因果卷积提前聚焦序列纵向的局部时间特征,以减少计算成本,提高运算速度;利用门控机制对卷积得到的特征进行序列化建模,以捕捉元素之间的长期依赖关系。实验结果表明,采用CC-GRU模型对采煤机滚筒调高量进行预测,平均绝对误差(MAE)为43.80 mm,平均绝对百分比误差(MAPE)为1.90%,均方根误差(RMSE)为50.35 mm,决定系数为0.65,预测时间仅为0.17 s;相比于长短时记忆(LSTM)神经网络、GRU、时域卷积网络(TCN),CC-GRU模型的预测速度较快且预测精度较高,能够更准确地对采煤机调高轨迹进行实时预测,为工作面煤层模型的建立和采煤机调高轨迹的预测提供了依据。 展开更多
关键词 采煤机 滚筒调高 煤岩识别 深度学习 门控循环神经网络 因果卷积
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改进蚁群算法优化的采煤机滚筒调高控制策略 被引量:3
14
作者 胥良 陈鸿垚 《黑龙江科技大学学报》 2023年第2期214-220,共7页
针对采煤机截割过程中存在负荷高、惯性大的复杂工况,导致滚筒调高响应慢、精准度低等问题,采用改进蚁群算法优化采煤机滚筒调高控制系统的PID参数,通过分析活塞杆伸缩量与滚筒高度位移量的非线性关系,引入指标函数δ改进蚁群算法,寻优... 针对采煤机截割过程中存在负荷高、惯性大的复杂工况,导致滚筒调高响应慢、精准度低等问题,采用改进蚁群算法优化采煤机滚筒调高控制系统的PID参数,通过分析活塞杆伸缩量与滚筒高度位移量的非线性关系,引入指标函数δ改进蚁群算法,寻优与当前工况匹配的PID参数实现自适应控制,仿真并验证改进蚁群算法优化采煤机调高PID控制系统的效果。结果表明,与常规闭环PID控制相比,路径跟踪响应速度快20%,最大偏差值小于0.01 m,提高了控制系统的自适应能力,有效地解决采煤机滚筒调高控制系统响应速度慢和精度低的问题。 展开更多
关键词 采煤机 滚筒调高 PID控制 蚁群算法
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基于变速趋近律的采煤机调高滑模控制研究 被引量:7
15
作者 李雪梅 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期724-728,共5页
为研究采煤机自动调高的控制方法,构建电液比例阀与采煤机调高油缸的耦合数学模型,运用现代控制理论建立采煤机调高系统的状态方程,采用基于变速趋近律的滑模变结构控制方法设计采煤机调高系统控制器,并在Simulink中搭建采煤机调高系统... 为研究采煤机自动调高的控制方法,构建电液比例阀与采煤机调高油缸的耦合数学模型,运用现代控制理论建立采煤机调高系统的状态方程,采用基于变速趋近律的滑模变结构控制方法设计采煤机调高系统控制器,并在Simulink中搭建采煤机调高系统的控制模型,最后以正弦激励和阶跃激励为输入进行控制系统仿真,并将仿真结果与传统滑模控制进行比较,结果表明:采用基于变速趋近律的滑模变结构控制方法与传统方法相比,具有抖振小,控制速度快等优点,能够很好地实现采煤机滚筒快速、平稳的自动调整。 展开更多
关键词 采煤机滚筒 调高 滑模控制 变速趋近律
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基于记忆切割法的滚筒式采煤机调高系统自动化性能研究 被引量:2
16
作者 周梓健 《中国煤炭》 2023年第S02期326-329,共4页
以基于记忆切割法的滚筒采煤机的调高系统为研究对象,建立了调高系统的数学模型,并通过AMESim软件对滚筒重载时上升和下降的时间及不同行走速度时调高系统目标追踪的阶跃响应进行了研究,结果发现调高系统的自动化性能受滚筒升降的时间... 以基于记忆切割法的滚筒采煤机的调高系统为研究对象,建立了调高系统的数学模型,并通过AMESim软件对滚筒重载时上升和下降的时间及不同行走速度时调高系统目标追踪的阶跃响应进行了研究,结果发现调高系统的自动化性能受滚筒升降的时间影响较小,但随着采煤机速度的增加,目标追踪精度下降,得出自动化性能最优区间为10~13 m/s。 展开更多
关键词 滚筒采煤机 记忆切割法 调高系统 阶跃响应
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基于混合人群搜索算法的采煤机调高系统控制研究
17
作者 陈智星 王李进 +1 位作者 陈鹏飞 徐立新 《科技创新与应用》 2024年第13期68-72,共5页
为提高煤矿井下采煤机控制稳定性,针对采煤机在工作过程中调高精度不足,响应速度较慢的问题,利用人群搜索算法(SOA)对其进行参数整定,提高其控制效果。同时针对人群搜索算法存在的后期个体大量聚集、无法利用有效信息、搜索速度不足以... 为提高煤矿井下采煤机控制稳定性,针对采煤机在工作过程中调高精度不足,响应速度较慢的问题,利用人群搜索算法(SOA)对其进行参数整定,提高其控制效果。同时针对人群搜索算法存在的后期个体大量聚集、无法利用有效信息、搜索速度不足以及陷入局部最优的问题,提出一种混合灰狼算法领导者与追随者思想、莱维飞行策略、混沌映射策略的改进人群搜索算法整定采煤机调高控制系统参数的控制策略。使用改进前后的人群搜索算法以及粒子群搜索算法,分别采用MATLAB仿真及采煤机控制实验,综合考虑超调量、上升时间、调整时间,得出结论,即改进后的SOA算法收敛速度提高2 s、综合搜索精度提高,且整定后的控制参数使得采煤机调高系统具有更快的响应速度,更高的平衡性。可以为未来采煤机高效开采提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 采煤机 参数整定 人群搜索算法 自动调高 灰狼算法
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基于改进萤火虫算法的采煤机滚筒自适应调高控制 被引量:2
18
作者 蔡志全 董彦华 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第3期238-240,共3页
针对传统采煤机滚筒调高方法实现过程复杂、控制精度较低、系统响应速度较慢等不足,提出了一种基于改进萤火虫算法的采煤机滚筒自适应调高控制方法。通过分析滚筒调高原理,将萤火虫算法固定步长调整为自适应步长,完成适应度函数的控制,... 针对传统采煤机滚筒调高方法实现过程复杂、控制精度较低、系统响应速度较慢等不足,提出了一种基于改进萤火虫算法的采煤机滚筒自适应调高控制方法。通过分析滚筒调高原理,将萤火虫算法固定步长调整为自适应步长,完成适应度函数的控制,从而对PID参数优化,实现滚筒的自适应调高。由AMESim仿真结果可知,基于改进萤火虫算法的采煤机滚筒自适应调高控制方法超调量较小、控制精度高、响应速度较快,满足实际控制要求,能够进一步提升矿企的智能化开采水平。 展开更多
关键词 萤火虫算法 采煤机滚筒 PID参数优化 自适应调高
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基于工艺驱动的采煤机智能截割调控
19
作者 郑闯 李丹宁 冯银辉 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期23-27,150,共6页
传统采煤机截割调控缺乏对采煤机滚筒状态的分析,导致截割模板生成质量低;未充分考虑工作面起伏情况和地质环境条件,无法得到最优截割路径;依赖采煤机自身控制单元无法及时调整滚筒高度。针对上述问题,提出了一种基于工艺驱动的采煤机... 传统采煤机截割调控缺乏对采煤机滚筒状态的分析,导致截割模板生成质量低;未充分考虑工作面起伏情况和地质环境条件,无法得到最优截割路径;依赖采煤机自身控制单元无法及时调整滚筒高度。针对上述问题,提出了一种基于工艺驱动的采煤机智能截割调控方案。按照工作面液压支架编号,实时采集对应的滚筒截割高度数据,并结合滚筒截割高度历史数据对实时数据进行处理,生成符合工作面顶底板曲线趋势的采煤机截割模板;基于工作面顶底板写实数据、人工割煤经验,规划采煤机截割路径并进行实时干预,实现采煤机滚筒截割高度与工作面顶底板曲线的自适应耦合;通过编辑采煤工艺和设置截割模板数据,形成采煤工艺表文件,并依此调节采煤机滚筒截割高度,实现采煤机自适应调高控制。基于工艺驱动的采煤机智能截割调控方案应用于神东煤炭集团榆家梁煤矿43207工作面,实现了无人化采煤常态化作业,将生产班工作面作业人员由3人减少至工作面中部无人,采煤机自动割煤率达97%以上。 展开更多
关键词 采煤机 截割调控 工艺驱动 截割模板 路径规划 滚筒调高
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采煤机记忆截割技术研究与应用
20
作者 郭飞飞 《江西煤炭科技》 2024年第3期283-285,共3页
针对目前采煤机智能控制水平低下、采煤效率及安全性较差的问题,对采煤机记忆截割技术进行研究,提出了一种基于GIS定位及滚筒自动调高的采煤机自动截割控制方案。新方案可实现采煤机精确定位及位姿采高计算、滚筒自动调高控制与牵引速... 针对目前采煤机智能控制水平低下、采煤效率及安全性较差的问题,对采煤机记忆截割技术进行研究,提出了一种基于GIS定位及滚筒自动调高的采煤机自动截割控制方案。新方案可实现采煤机精确定位及位姿采高计算、滚筒自动调高控制与牵引速度自适应调节,有效减少采煤机人工控制环节,对于提高采煤机生产效率及安全性具有实际意义。 展开更多
关键词 采煤机 记忆截割 GIS定位 自动调高
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