单向示范刀采煤机记忆截割的模糊自适应PID控制仿真

针对采煤机载荷的随机性,调高机构的几何非线性以及单向信息采集的偏差.采用模糊自适应PID控制方法,实现采煤机双向截割滚筒高度的自动跟踪,给出了单向示范刀顶底板数字化模型与模糊自适应PID控制策略,在Matlab/Simulink环境下,对单向示范刀记忆模式的记忆截割曲线跟踪控制进行仿真,并给出误差曲线.仿真结果表明:下行截割曲线跟踪的综合误差近似为顶板数字化转换算法误差和控制系统跟踪误差的叠加.下行顶板数字化转换算法、控制系统算法及其综合误差满足工程要求,可为单向示范刀采煤机记忆调高系统设计提供理论基础.     

一种采用灰色马尔科夫组合模型的采煤机记忆截割算法

针对传统采煤机记忆截割策略需要频繁人工调整摇臂高度导致效率和精度低等不足,提出利用灰色马尔科夫组合模型的采煤机自适应记忆截割策略。当采煤机截割岩石时,首先根据截割高度先验数据,利用灰色模型得到截割高度预测数据,在此基础上,对该预测数据进行残差计算和状态划分,确定马尔科夫链状态概率矩阵。通过马尔科夫链状态概率矩阵对灰色模型进行反馈修正,得到采煤机截割高度自适应调整值。通过模拟采煤机工作面调整高度,对2种采煤机记忆截割策略进行仿真分析。研究结果表明:传统记忆截割模型可信度为96.26%,但需要5次人工调整,而灰色马尔科夫记忆截割模型的可信度在无人干预下高达99.20%;基于灰色马尔科夫组合模型的采煤机记忆截割策略不仅具有更高的控制精度,而且大大提高了采煤机的自动化水平。     

采煤机截齿力学特性优化的记忆截割系统

为实现采煤机记忆截割过程中截割轨迹的实时动态调节,采用理论分析与实验的方法,分析了采煤机滚筒截割过程中的受力情况,应用最小模糊度方法建立滚筒x、y、z轴受力的隶属度函数,根据采集到的截割力信号判定截齿的实时截割环境,采用模糊神经网络控制方法对传统的记忆截割系统进行优化,并通过实验验证系统的精确性与可靠性.研究结果表明:改进后的系统能优化采煤机的记忆截割路径,大大降低截齿的磨损,延长了滚筒的整体使用寿命,提高了综采工作面的生产效率.     

基于采煤机截割路径的动态三维地质模型构建方法

针对虚拟综采工作面难以构建实时动态煤层的问题，提出了一种根据采煤机行走轨迹构建三维地质模型的方法.建立了初始三维地质模型和动态三维地质模型，并提取了目标煤层的轨迹曲线，为采煤机提供了目标截割路径;基于当前工作面采煤机的实际截割情况及未来发展趋势提出了三种采煤机截割方案，分别是采煤机记忆截割、人工干预的采煤机记忆截割和采煤机自主截割;建立了真实的虚拟综采工作面，构建了三种方案的实际煤层形态，并进行了仿真对比实验.结果表明:通过采煤机自主截割方案构建的实际煤层的总体平均误差为15.73mm，能够实现较小的割岩量和较高的回采效率.     

采煤机滚筒截割记忆程控误差的灰预测

根据采煤工作面设备配套条件和采煤机工作循环特点,分析了记忆程控滚筒调高的采样、控制环节误差产生的原因,论述了可靠预测采样控制的精度及误差的修正,以再现上一截割循环顶底板的变化序列曲线.通过对正弦函数型的参考序列曲线和比较序列曲线关联度计算分析,研究了灰预测关联度的几种方法特征,给出了适合采煤机滚筒记忆程控特点的关联度预测方法,满足记忆程控的指令宏观再现控制要求.     

采煤机截割部加载试验台设计

解决了采煤机截割部的可靠性问题.将二次调节加载系统应用到采煤机截割部加载系统的分析中,设计方案可行.针对采煤机的截割部模拟加载试验台,设计了一套新型的基于二次调节技术的液压伺服加载系统,根据该加载系统建立了的数学模型.根据数学模型利用仿真软件将截割部参数对系统的影响进行了分析.     

镐型截齿截割煤岩动力系统的混沌特征

采煤机截割工作机构与煤岩作用系统的复杂性、非线性、模糊性和耗散性,导致了截齿截割负载具有很强的不确定性。应用分形和混沌理论研究截割阻力曲线的定量描述及混沌特征,依据煤岩的应力与应变的关系曲线和煤岩的分形损伤刚度,给出煤岩跃进破碎的条件,从混沌分形的角度给出截割动力系统的截割性能评价指标和系统演变混沌状态的数学关系,同时建立截割动力系统的数学模型。通过模拟仿真,结果表明：截割动力系统在不同的分叉参数下,其相轨迹具有时间遍历性和混沌特征,实现了混沌模拟负载信号的仿真。截割动力系统特性研究对开发高效截割工作机构等有着重要的意义。     

采煤机截割与牵引功率匹配的理论方法

采煤机截割功率与牵引功率的合理匹配,直接影响到采煤机的牵引性能、生产能力和装机功率与生产率的比值。根据采煤机截割和牵引功率与整机参数、煤层条件的关系,导出了截割与牵引功率相关联的数学模型。在已知采煤机截割功率的基础上,给出了牵引功率等参数的计算方法,结合具体采煤机机型进行定量数值模拟,获得了截割与牵引功率的比值随不同工作参数变化的曲线。数值模拟反映了牵引速度随煤层倾角的变化规律和牵引速度的有效工作区域。这一方法对采煤机的选型、合理使用、功率等参数的设计有着理论和应用意义。     

电牵引采煤机远程控调技术研究

煤矿开采中采煤机作为关键设备,实现采煤机的远程自动割煤一直是煤矿自动化控制的追求目标,本文结合目前煤矿开采的实际情况,通过对采煤机的数据通信、采煤机的姿态监测、位置识别、调高控制、记忆截割、故障诊断与报警等环节,阐述采煤机远程控制的实现方法与控制技术.     

采煤机无人自适应变速截割控制方法

为了实现采煤机的无人自动化采煤,并使采煤机在截煤时的块煤率及截割比能耗等截割性能参数综合较优,通过分析现有采煤机的工作原理及特性并建立采煤机变速截割仿真模型,得到煤层截割阻抗与截割电机定子电流的关系。在此基础上,提出一种适用于滚筒采煤机的自适应变速截割控制方法,通过划分煤层截割阻抗范围,对采煤机的牵引速度和滚筒转速进行分级优化调节,根据采煤机截割电机定子电流及时间信号,结合所制定的控制策略实现采煤机对煤层截割阻抗的自动识别及自适应调速控制,最后进行仿真分析及试验进行验证。研究结果表明:该控制方法可取得较好效果并具有可行性,为实现采煤机自适应变速截割及无人化自动采矿提供参考。     

混合磁悬浮轴承转子系统的模糊控制策略

针对混合磁悬浮轴承,提出一种对磁悬浮轴承转子模糊控制的策略.结合电磁绕组工作原理,采用自感式位移自检测系统代替专门的位移传感器,构成无传感器自检测磁悬浮控制系统,通过模糊PID(proportional,integral and differential)控制器对系统进行控制,并建立了控制系统的数学模型.分析模糊PID控制器整定参数的模糊规则及模糊控制原理,对系统进行了模糊仿真.仿真结果表明:采用模糊PID控制混合磁悬浮轴承系统具有响应快、抗干扰能力强的动、静态性能.     

液压转速系统的最少拍控制

文中研究了用于飞机发动机地面模拟台的大功率电液速度伺服控制系统的控制方法.为使系统达到快的响应特性,应用计算机控制手段,采用最少拍控制结合模糊控制的方法.在实验和理论分析的基础上,建立了简化的一阶环节模型和二阶环节模型,分别设计了最少拍控制器,并进行了控制实验.实验结果表明,应用二阶环节模型进行最少拍控制并结合模糊控制,可获得满意的响应特性.     

基于ADAMS/Hydraulics与Matlab/Simulink的采煤机自动调高系统建模与仿真

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。     

倒立摆的Reinforcement Learning模糊自适应控制

根据Lagrange方程建立了单级倒立摆系统的数学模型，利用模糊自适应控制算法设计了倒立摆系统的控制器，并在Matlab的仿真模块中将倒立摆系统的数学模型和控制器结合起来．对倒立摆控制系统进行了仿真研究。结果表明，对于要求实时性较高的非线性不稳定系统。用模糊自适应控制算法可以按照控制要求在线调节控制参数，在最短的调整时间内取得良好的控制效果。     

基于模糊PID控制的火炮随动系统

常规的PID控制技术已经很成熟,但对于大质量的随动系统,常规的PID控制技术不能满足理想的控制效果。针对这个问题,采用了模糊PID控制完成了火炮随动系统的控制设计,并建立数学仿真模型。仿真结果表明文中设计的算法要比常规的PID算法精度高,鲁棒性好。     

采煤机自适应记忆切割

针对以往的采煤机记忆切割技术在我国复杂地质条件下不适用的情况,提出了基于模糊控制理论的采煤机自适应记忆切割技术,设计出了采煤机位置、姿态定位系统和采煤机自适应切割模糊控制系统.该系统可以获取采煤机任意位置处的姿态和状态信息,自动跟踪所记忆的切割路径,基于模糊控制理论对是否截割到岩石进行判断并做出最优的处理方案.通过实验室的路径跟踪实验和西安煤矿机械有限公司的自适应调节实验证明:该技术在实现采煤机记忆切割的基础上能够识别出滚筒到切割岩石时的异常状态,并对牵引速度和滚筒高度做自适应调节,能够满足复杂地质条件下对采煤机的控制要求.     

沥青混凝土摊铺机行驶系统模糊参数自整定PID控制

对沥青混凝土摊铺机行驶系统数字控制器进行了研究。重点研究了恒速控制技术 ,将 PID控制和模糊控制引入行驶系统数字控制器的设计中 ,利用 MATLAB语言对整个行驶系统的数学模型进行了仿真分析 ,证明了模糊自整定 PID控制效果要优于传统 PID控制。     

基于模糊控制二级倒立摆实验装置的二次开发

二级倒立摆实验装置系统采用直流电机驱动和内置DSP芯片控制，通过RS-232串行总线与计算机通信。由于该系统的数学模型是非线性的。很难用经典的控制方法时其实现实时控制，基于此时实验装置的控制系统进行二次开发，引入了模糊控制方法改善原有的线性控制算法。模糊控制的核心是模糊控制规则，所以确定合适有效的控制规则成为解决问题的关键，而采用基于经验和基于系统仿真结果相结合的方法，制定出了简单适用的规则库。调试结果表明，系统具有良好的稳定性。     

基于图像识别的汽车防撞模糊控制系统及其仿真

设计了一种基于图像识别的汽车防撞模糊控制系统，建立了安全距离计算的数学模型．该系统由图像识别系统、车速传感器、判断系统和模糊控制模块组成．利用MATLAB软件的Simulink仿真工具包，建立了防撞模糊控制系统的仿真模型．通过对汽车运行中4种代表性工况的仿真及分析，验证了系统的可行性及模型的正确性．     

滚筒结构参数对粉尘爆炸率的影响

通过假设与简化,建立了采煤工作面粉尘爆炸率与采煤机滚筒设计参数间关系的数学模型.以国产某型滚筒式采煤机为例,采用计算机模拟的方法得到了采煤机滚筒直径、螺旋叶片头数与粉尘爆炸率之间的关系曲线.通过分析,确定了各参数对粉尘爆炸率的影响,为预测不同结构滚筒参数的采煤机对粉尘爆炸率的影响,完善采煤机工作性能的评价体系,改进滚筒设计,减小采煤机的截割粉尘,降低粉尘爆炸率,提高煤炭生产的安全性提供理论依据.