论文题目: 采煤机智能调高控制理论与技术
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 梁义维
导师: 熊诗波
关键词: 采煤机,调高控制,人工智能,信息融合
文献来源: 太原理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 煤炭是我国的主要能源,煤炭开采综合机械化及其工作过程自动控制成为煤炭工业增加产量,提高劳动效率,减少重大恶性事故和改善劳动条件的重要手段。采煤机及其控制系统是煤炭开采过程的主要设备,采煤机的工作过程包括滚筒调高和牵引控制。在采煤机的工作过程中,根据采煤工艺、煤层与煤岩界面状态以及支护要求调整采煤机滚筒高度,通过牵引运动后,旋转的滚筒即可切割出一定位置和形状的顶、底面,即得到特定的截割路径。截割路径直接决定产品质量(含矸量)与资源回收率,因此,采煤机合理的调高策略与先进的控制技术研究是一个受到广泛关注的重要问题。 目前,采煤机的滚筒调高多采用人工观测为依据的手动调整或人工调整试切割基础上的几何轨迹记忆切割。人们也尝试过在采煤机上安装传感器进行煤岩界面识别,然后根据此信息直接进行滚筒高度的反馈控制,试图实现采煤机滚筒自动调高。但是,由于煤层地质结构的复杂性和煤岩界面识别的技术问题,加之还要考虑综合采煤机械化对顶、底板的要求,这种基于简单反馈控制的滚筒自动调高技术没有得到成功的应用
论文目录:
目录
第一章 序言
1.1 课题的背景和意义
1.2 国内外研究概况
1.2.1 煤岩界面识别研究技术现状
1.2.2 滚筒自动调高系统研究现状
1.3 本文的基本思想、技术路线和内容
1.3.1 神经网络技术和不确定性推理概述
1.3.2 研究的基本思想
1.3.3 研究的技术路线
1.3.4 研究的内容
第二章 采煤机智能调高系统的结构规划
2.1 采煤机智能调高系统的功能
2.2 采煤机自动调高系统的复杂性讨论
2.3 采煤机自动调高系统结构与实现方案
2.3.1 黑板结构基本原理
2.3.2 黑板模型的优越性
2.3.3 采煤机自动调高系统的黑板结构
2.4 小结
第三章 煤岩界面信息融合和预测
3.1 煤岩界面信息融合和预测的意义
3.1.1 煤岩界面预测的意义
3.1.2 煤岩界面信息融合的意义
3.2 煤岩界面信息融合和预测的原理
3.2.1 信息融合的原理
3.2.2 D-s证据理论的基本原理~[44]
3.2.3 煤岩界面融合和预测的算法
3.3 数字仿真
3.3.1 神经网络煤岩界面信息融合和预测仿真
3.3.2 信息融合的数值仿真
3.4 小结
第四章 基于遗传算法的截割路径的优化
4.1 优化概述
4.2 遗传算法原理
4.2.1 遗传算法概要
4.2.2 遗传算法的实现过程~[45]
4.3 基于遗传算法的截割路径优化原理
4.3.1 目标函数的确定
4.3.2 设计变量的确定
4.3.3 编码方式的确定
4.3.4 约束的处理
4.3.5 算子的确定
4.4 采煤机截割路径优化计算及分析
4.5 小结
第五章 采煤机调高系统分析
5.1 采煤机调高驱动系统
5.2 机构运动分析
5.2.1 机构分析
5.2.2 摇臂驱动机构分析
5.2.3 运动反解分析和轨迹插补
5.3 机构的动力学分析
5.3.1 截割工艺参数调高系统动力行为的影响
5.3.2 调高机构动力分析
5.3.3 调高液压伺服系统分析
5.4 小结
第六章 采煤机神经网络自适应控制理论
6.1 采煤机调高控制策略及其算法分析
6.1.1 采煤机调高控制的模型参考自适应控制策略
6.1.2 采煤机调高控制的前馈直接NNBNAC方案
6.1.3 采煤机调高控制系统的估计器-控制器型NNBNAC方案
6.1.3 采煤机调高控制系统前馈反馈NNBNAC方案
6.1.5 采煤机调高纯估计器型NNBNAC方案
6.1.6 神经网络自适应控制的稳定性讨论~[50]
6.2 采煤机调高控制系统的反馈误差学习算法
6.3 小结
第七章 采煤机自动调高系统仿真研究
7.1 采煤机自动调高系统仿真模型分析
7.3 仿真结果分析
7.4 小结
第八章 采煤机自动调高系统实验试验研究
8.1 实验仪器设备介绍
8.1.1 实验机及传感器配置
8.1.2 控制器硬件
8.1.3 控制器软件
8.2 控制系统动态性能测试试验
8.2.1 试验条件
8.2.2 试验结果及其分析
8.3 滚筒跟踪平面曲线试验
8.3.1 跟踪原理和方法
8.3.2 试验的过程和方法
8.3.3 跟踪结果
8.5 小结
第九章 主要结论与展望
9.1 主要结论
9.2 研究工作主要贡献
9.3 进一步工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
博士学位论文独创性申明
发布时间: 2005-11-14
参考文献
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