采煤機(jī)-液壓支架相對位置融合校正系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、綜采工作面自動化是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要保證，采煤機(jī)作為綜采工作面的核心裝備，其自動控制是實(shí)現(xiàn)綜采工作面自動化和智能化的前提條件，而采煤機(jī)自動控制中的精確定位方法又是實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自動控制的核心內(nèi)容。本文采用基于綜采工作面慣性坐標(biāo)系的采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位算法實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)的高速、精確、自主的定位，進(jìn)而通過紅外傳感器、軸編碼器以及慣性導(dǎo)航三種定位手段的融合，達(dá)到了采煤機(jī)定位準(zhǔn)確可靠的要求，在此基礎(chǔ)上利用校正策略消除了底板曲線形狀產(chǎn)生的定位誤差，使

2、底板變得平整光滑，并且有效改善了推溜移架的條件。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　1）研究了采煤機(jī)-液壓支架相對位置融合校正系統(tǒng)的控制策略，建立了采煤機(jī)-液壓支架相對位置融合校正系統(tǒng)的物理傳感體系，設(shè)計(jì)了采煤機(jī)-液壓支架相對位置融合校正系統(tǒng)的總體控制方案。
　　2）建立了基于綜采工作面慣性坐標(biāo)系的采煤機(jī)慣性導(dǎo)航模型，分析了三種常見的采煤機(jī)姿態(tài)矩陣實(shí)時求解算法的性能和誤差特性，建立了采煤機(jī)慣性導(dǎo)航定位算法和融合校正系統(tǒng)的融合

3、模型。
　　3）設(shè)計(jì)了采煤機(jī)-液壓支架相對位置融合校正系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲策略，利用基于自體集層次聚類的否定選擇算法進(jìn)行了采煤機(jī)工作狀態(tài)傳感數(shù)據(jù)診斷，實(shí)現(xiàn)了失真?zhèn)鞲袛?shù)據(jù)識別。
　　4）建立了采煤機(jī)-液壓支架相對位置的校正模型，包括采煤機(jī)的剛體運(yùn)動學(xué)模型和底板曲線的獲取方法，研究了基于工作面慣性坐標(biāo)系的采煤機(jī)截割過程中的位置姿態(tài)變化，通過實(shí)時動態(tài)校正策略實(shí)現(xiàn)了工作面底板曲線的修正。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采煤機(jī)-液壓支架慣性導(dǎo)航定