远程矿井动态称重系统的研究与开发

论文摘要

随着计算机信息技术的飞速发展,我们已经走进一个崭新的信息化新时代。数字化、计算机化成为了矿业称重系统发展的必然趋势。进一步采用新技术开发各种动态称重系统,提高称重的准确度、便捷性和效率是当今各国称重领域发展的重点,本文正是从这一点出发进行了研究和设计。论文首先介绍了基于GPRS网络的远程矿井动态称重系统的硬件构架,结合原理图说明了各功能部件的实现方法。分析了终端和计算机中心的各种连接方式的优缺点,确定了ADSL+SMS的组网方式。阐述了系统终端的硬件、软件设计,给出了各任务模块的流程图或程序段。介绍了系统远程客户端的结构和功能和系统采用的软件抗干扰措施。本文对动态称重系统进行了动态误差分析,设计了基于函数链神经网络（FLANN）的称重系统动态误差补偿方案。结合结构图对模型进行了详细介绍和分析,研究了动态补偿的具体实施步骤和学习方法,通过原始数据样本学习证明了模型的可行性和对动态误差补偿的效果,给出了MATLAB仿真结果,并结合仿真分析了学习因子和训练次数对补偿效果的影响。现场实验结果表明,本文提出的基于FLANN的动态称重系统动态误差补偿方法是有效的,在提高称重速度的同时,也提高了系统的测量精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的背景及意义
• 1.3 动态称重技术的国内外研究现状
• 1.3.1 电子称重仪器的发展
• 1.3.2 动态称重的数据处理方法
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 远程矿井动态称重系统的硬件设计
• 2.1 系统总体方案
• 2.2 终端和计算机中心之间的组网方式设计
• 2.2.1 各种组网方式对比分析
• 2.2.2 ADSL+SMS实现方案
• 2.3 终端主要模块的选型及比较
• 2.4 系统终端核心部件电路设计
• 2.5 外围功能模块
• 2.6 GPRS模块接口电路设计
• 2.7 本章小结
• 第三章 远程矿井动态称重系统的软件设计
• 3.1 μC/OS-II
• 3.1.1 μC/OS-II的移植
• 3.2 称重系统终端的软件任务划分与实现
• 3.3 称重系统终端的软件结构
• 3.3.1 重量数据采集和处理模块
• 3.3.2 参数设定模块
• 3.3.3 GPRS模块
• 3.4 上位机设计
• 3.4.1 数据库平台
• 3.4.2 上位机系统的结构和功能
• 3.5 系统终端采用的软件抗干扰措施
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于函数链神经网络的动态称重
• 4.1 影响动态称重精度的因素与数字补偿方法
• 4.1.1 动态误差来源
• 4.1.2 动态称重系统的动态补偿方法
• 4.2 函数链神经网络的基本理论
• 4.3 函数增强方式
• 4.4 矿井称重的函数链神经网络方法
• 4.4.1 实施步骤及学习方法
• 4.5 算法的仿真及分析
• 4.6 动态补偿实际测量效果
• 4.7 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间科研及论文完成情况