煤矿掘进巷道瓦斯智能控制系统

针对煤矿掘进巷道的局扇恒速运转问题,提出先进的模糊控制器设计方式.系统采用通风局扇智能控制和变频器,实现了瓦斯体积分数与局部通风机变频调速的模糊控制.用MATLAB智能控制工具箱进行了仿真实验,结果表明:该方法能较好地实现掘进巷道的正常通风和瓦斯排放,达到节能运行的目的.     

基于T-S模型的局部通风机风量模糊预测控制算法

针对目前比例-积分-微分(PID)控制、模糊控制以及模糊自适应PID控制方法在局部通风机风量控制系统中的不足,提出一种基于T-S模型的局部通风机风量模糊预测控制算法。首先建立了局部通风机系统的T-S模糊模型,并进行拟合度验证实验,然后提出基于T-S模型的模糊预测控制算法局部通风机风量控制策略,并对算法进行了实验验证。结果显示,局部通风系统中,该控制算法相对于PID控制、模糊控制以及模糊自适应PID控制具有更好的控制效果,并且该算法能够根据瓦斯的历史浓度做出先见性的控制。     

DSP在智能局部通风机中的应用

本文介绍了掘进工作面局部通风的要求以及变频调速在局部通风机上的应用,提出了一种先进的模糊控制方式,该装置集合电机控制芯片TMS320LF2407D实现了瓦斯浓度与局部通风机变频调速的模糊控制,大大改善了掘进工作面的通风情况,提高了局部通风机的工作效率,而且节能效果非常显著。     

基于PLC与触摸屏的煤矿瓦斯控制系统的研究

煤矿瓦斯是影响煤矿安全生产的重要因素,而矿井通风机是煤矿生产中用来调节瓦斯浓度的重要设备。为了保证煤矿的安全生产,结合通风机的通风量和掘进巷道内的瓦斯浓度变化之间的关系,提出一种以PLC和变频器为控制器件,以风量和瓦斯浓度为主要测量参数的风机自动控制和监控系统。通过调节参数控制变频器频率,来改变风机电机转速,实现最优控制。该系统中上位机采用触摸屏控制,具有很好的人机交互,可实现对通风机良好的远程监控。     

煤矿巷道瓦斯变压变频监控系统

为提高局部通风机的工作效率,减少其恒速运行的能量损耗,采用恒压频比控制和模糊控制相结合的方法,设计了煤矿巷道瓦斯监控系统。该系统由微处理器、驱动模块、主电路模块、瓦斯浓度检测模块和局部通风机等构成。仿真结果表明,该系统自动化性能好,工作效率高,节能效果好,可提高掘进巷道的安全性。     

掘进巷道瓦斯涌出规律及通风机参数优选

利用巷道测定法对新安煤矿3上201运输巷掘进期间煤壁和落煤瓦斯涌出规律进行了现场实测,并通过理论分析建立了掘进煤巷瓦斯涌出量与巷道掘进长度和掘进速度的关系式,测定了煤巷瓦斯排放极限长度并据此计算出掘进巷道在掘进过程中的最大瓦斯涌出量,进而确定了巷道最大需风量,以此为依据进行了巷道局部通风机通风参数的优选.     

突出瓦斯流与矿井通风系统耦合移动仿真

针对2009年重庆松藻煤电有限公司同华煤矿“5·30”特别重大煤与瓦斯突出事故,运用有源通风网络理论和数值模拟仿真技术(开发了计算机仿真系统),对瓦斯突出时期矿井通风系统突变过程进行了详细模拟。突出后矿井通风系统一般经历突出溢流、自然流动和通风顺流3个过程。在突出源动力作用下,做辐射流动,可沿主进风大巷逆流;瓦斯先灌入主通风巷道,滞后进入低风量风门巷道或硐室,导致这些巷道的瓦斯浓度超限,威胁矿井安全。突出完成后,瓦斯动力消失,矿井在瓦斯自然风压的作用下开始自然流动。在恢复通风后,矿井在通风机动力作用下瓦斯开始随风流动。受瓦斯自然风压干扰,通风机工况点出现频繁变动(与巷道网结构有关),随着瓦斯排净,恢复到原来的工作状态。值得注意的是,低风量巷道和硐室中的瓦斯滞留时间相对较长,成为持续性瓦斯供给源,十分危险;此外,主流巷道与支路低风量巷道之间的延迟灌入或瓦斯滞留产生的瓦斯自然风压,导致局部回路发生逆转的风流紊乱现象,也容易扩大瓦斯波及范围,或形成瓦斯排放延迟与滞留。     

模糊神经网络局部通风机调速控制器

为提高煤矿局部通风机的调速能力,采用模糊控制与神经网络技术,设计了局部通风机智能调速控制器。该控制器由瓦斯检测、风速检测、模糊神经网络控制器、变频调速器和局部通风机五部分组成,采用多层前向神经网络输出控制量。仿真结果表明：通风机速度曲线与实际电机速度曲线误差很小,模糊控制与神经网络的结合能够克服传统线性和非线性控制的缺点,较好地实现煤矿局部通风机的调速,提高了系统的鲁棒性。     

高瓦斯复杂地质条件掘进工作面瓦斯综合防治技术

为了实现煤矿高瓦斯复杂地质条件下快速掘进,本文依据掘进巷道瓦斯来源及其浓度分布规律,以复杂地质条件下掘进工作面瓦斯防治新技术在界沟应用为背景,介绍了双路大功率局部通风机供风、掘进期间执行循环前探钻孔、巷帮抽放瓦斯技术,该技术重点突出稳定局部通风、加大瓦斯风排量、超前预测、超前治理瓦斯综合防治技术消除了高瓦斯给掘进工作面带来的安全生产隐患,提高了掘进速度,社会和经济效益显著,适用于高瓦斯矿井高产高效掘进工艺要求,是一种很实用掘进工作面瓦斯防治技术。     

掘进工作面风流流场和瓦斯分布数值模拟分析

为了准确掌握掘进工作面涌出瓦斯的分布状况和瓦斯积聚的规律,利用计算流体力学(CFD)软件Fluent对局部通风掘进工作面的风流流场进行了数值模拟,建立了用于工作面流场模拟的几何模型,确定了通风流场的数学模型,并与试验结果相对比验证了模拟结果的准确性。研究表明:使用RNG k-ε双方程湍流模型对工作面的流场进行模拟,能够得到比较可靠的流场,在此基础上采用瓦斯源对局部通风掘进工作面的瓦斯分布进行了数值模拟,风筒布置于巷道顶部时瓦斯主要积聚于巷道两帮下部,回风瓦斯浓度模拟结果与理论计算值一致。     

模糊控制算法在温度控制系统中的研究

本文结合电加热炉的控制特性,分析了传统PID算法控制器和模糊逻辑控制器的优缺点,并根据智能控制理论的前沿研究,选择了模糊PID复合控制(Fuzzy-PID)来实现对电加热炉这一数学模型为双输入双输出系统的智能控制。根据实际温控系统的要求,设计出一种PID控制与模糊控制相结合的智能控制系统,具备一定的自适应控制能力,因而特别适用于难于用精确数学模型描述的温度控制系统,有较强的稳定性和鲁棒性。     

汽车自动巡航系统智能控制策略

为了在汽车巡航控制中实现车距控制，在汽车模型及其工作原理的基础上，建立了基于模糊控制理论的基本控制策略和利用神经元修正的车距智能控制的方案，并设计了模糊控制和单神经元的控制策略，以基本的模糊控制和神经元修正模块组成车距控制控制器，根据汽车行驶的目标距离和实际距离之间的偏差和速度大小来调接控制参数，采用神经元控制对模糊决策得出的输出控制量进行加权修正。仿真结果表明了所设计的智能控制策略的可行性和有效性。     

T-S模糊控制系统的虚拟等价系统及稳定性判据

针对未知确定性被控对象和未知非线性时变对象,通过构造虚拟等价系统的方法研究T--S模糊控制系统的稳定性.采用虚拟等价系统的目的在于降低原问题的难度,改进现有稳定性判据的保守性.分析结果表明,T--S模糊控制系统的稳定性主要取决于局部模型的精度、模糊规则的正确性以及局部控制器的镇定性.     

PWM整流系统模糊逻辑控制研究

针对三相电压源PWM整流双闭环控制系统中电压外环控制器动态响应速度快的要求,按照模糊逻辑控制器的原理,根据系统输出直流母线电压误差和电压误差变化率提出并设计一种模糊逻辑电压控制器,从而得到控制器的比例积分系数．在Matlab环境下建立了仿真模型,进行了系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下进行了传统PID控制和基于模糊逻辑控制情况下系统输出直流电压的超调量和响应时间的对比实验．结果表明：这种控制方法在不改变系统的拓扑结构,不增加控制器的实现难度的情况下,在PWM整流系统中使用模糊逻辑控制,能改善系统的动态性能,抑制动态响应过程中的超调量,提高系统动态响应速度．     

基于模糊免疫PID算法的温度控制系统研究

目前温控系统中最常用的是串级控制方法,但这种方式存在一定不足,调控质量也不能很好的满足生产需求。文章在串级控制方法的基础上,着重研究其算法优化的可行性,尝试将模糊机制、免疫算法和PID控制方式相融合,改进原有的控制方法,并进行仿真验证。结果表明,这种新算法可以有效提高温度控制的效率和精度。     

Matlab在Fuzzy-PID智能混合控制系统仿真中的应用

以模糊控制理论为基础，结合Fuzzy—PID智能混合控制系统的研究，设计了一种可以实时地进行模糊运算和模糊推理的模糊控制器，实现了压力式网前箱控制系统的Fuzzy—PID控制。并应用Madab(Simulink)语言对该系统进行仿真。试验表明，该控制器的动态响应性能和稳态控制精度均十分理想，完全能满足压力式网前箱控制系统的控制要求。     

基于最大输出电流的智能太阳能电源管理电路

为实现跟踪太阳能电池板的最大功率点, 提出一种基于直流鄄直流(DC/ DC: Direct Current-Direct Current)变换器最大输出电流的方法, 并将模糊逻辑控制理论应用于太阳能电源管理电路进行智能化充放电管理。 建立了 DC/ DC 变换器数学模型, 理论证明了基于最大输出电流跟踪太阳能电池板的最大功率点的可行性。 模型采用 STM8L151K4T6 单片机控制 Sepic 变换器电路实现了对 3 W 的小功率太阳能电池板的最大功率点跟踪, 对储能元件蓄电池的恒流恒压充电控制以及过充和过放保护进行控制。 实验结果验证了该设计的合理性和有效性, 实现了太阳能电源管理电路的最优控制。     

一种减少永磁同步电机转矩脉动方法

对内埋式永磁同步电机直接转矩控制系统特性进行了深入研究.针对内埋式永磁同步电机直接转矩控制存在较大脉动转矩的缺点,提出了一种新的永磁同步电机直接转矩控制策略.以减小转矩脉动为目标引入模糊逻辑思想,将磁链偏差和磁链偏差的变化率进行了合理的模糊分级,模糊调节选择电压矢量和反电压矢量作用时间.这种方法可以保持恒定的开关频率并有效地减小转矩脉动.为了获得高性能的无速度传感器内埋式永磁同步电机控制系统,设计了一种无速度传感器方案.最后,通过仿真验证了所提控制策略的有效性.