本文主要研究内容
作者张林锋（2019）在《超重型岩巷掘进机截割头动载荷识别方法的研究》一文中研究指出：本课题的研究内容来源于国家自然科学基金“基于多参量的超重型岩巷掘进机截割动载荷智能识别方法的研究”(项目编号:U1510112),是针对煤矿井下掘进机工作环境复杂恶劣、干扰严重,截割载荷识别难度大的问题提出来的。目前,掘进机司机无法根据截割状态实时有效地调节截割头摆速和转速,可能导致掘进机功率超限、截齿损坏。因此,本文提出了一种适用于煤矿井下的超重型岩巷掘进机截割动载荷识别方法,为掘进机根据截割载荷自适应调节截割摆速和转速奠定基础,该研究具有重要意义。本文通过对国内外掘进机及动载荷识别技术研究现状的深入分析,现有的掘进机智能化水平偏低,动载荷识别技术在掘进机截割载荷识别上的应用相对较少。故本文在考虑煤矿井下恶劣的掘进环境的基础上,提出了一种基于多源数据融合的掘进机截割载荷识别方法,具体的研究内容如下:通过深入了解掘进机截割机构的组成结构和截割原理,在不同截割状态下对截割机构进行动力学分析。依据掘进机截割头载荷的经典计算公式,确定了将截割工况、截割岩石特性、截割头入深、转速、摆速或钻进速度作为影响掘进机截割头的主要参变量。依据某型纵轴式掘进机截割头的设计参数,在MATLAB中编写了截割头载荷模拟程序,深入分析了各参变量对截割头载荷的影响,为掘进机截割头载荷的识别提供依据。通过对掘进机截割机构工作原理的分析,将截割机构振动信号、截割电机定子电流信号、升降和回转油缸压力信号作为反映掘进机截割动载荷大小的监测量。并通过理论推导和仿真验证分析了截割电机定子电流与截割载荷的时频关系;通过升降机构和回转机构的受力分析,建立了两油缸推进力与截割头载荷间的关系,为截割载荷特征量提取提供依据。根据掘进机截割载荷识别的基本要求,提出了一种基于多源数据融合的掘进机截割载荷识别方法。首先,提出了一种基于小波包奇异值分解的特征提取方法,并以信号特征向量类可分性最大为目标寻找了振动信号、电流信号和压力信号的最优小波参数。利用已选取的最优小波参数对各类信号进行小波包分解,并构造能够反映信号时频信息的矩阵。对该矩阵进行奇异值分解,并利用基于散度矩阵的类可分性准则选择对不同截割岩壁硬度较为敏感的奇异值作为各类信号的特征量。该特征量对不同工况下不同截割岩石特性有较好的区分度。然后,提出了一种基于差分进化算法和QR分解的概率神经网络(PNN)优化算法,解决了PNN网络复杂、平滑参数难以确定的问题。制定了岩巷掘进机截割载荷识别的整体方案。为减小硬度识别网络的复杂度,提高准确率,采用先进行工况识别后载荷识别的方法。首先利用小波包奇异值分解对各方向振动信号、截割电机定子电流信号、油缸压力信号进行特征提取;利用所提取的压力特征通过优化概率神经网络对掘进机工况信息进行识别,通过LDA降维算法对三种信号特征量所组成的特征向量进行降维,得到类可分性更好的低维特征,并与截割参数构成新的特征向量,然后在不同的工况下利用新的特征向量通过优化概率神经网络对截割岩壁硬度进行识别,实验得出,该方法具有较高的识别准确率。设计了基于LabVIEW、MATLAB和SQL Server的超重型岩巷掘进机动载荷识别平台。主要包括振动信号、电流信号和压力信号特征提取程序、基于优化概率神经网络的载荷识别程序、载荷识别主界面、波形显示界面、数据管理界面,实现了信号特征量和载荷识别信息的可视化显示,完成了载荷识别数据的存储、查询、修改和删除。
Abstract
ben ke ti de yan jiu nei rong lai yuan yu guo jia zi ran ke xue ji jin “ji yu duo can liang de chao chong xing yan hang jue jin ji jie ge dong zai he zhi neng shi bie fang fa de yan jiu ”(xiang mu bian hao :U1510112),shi zhen dui mei kuang jing xia jue jin ji gong zuo huan jing fu za e lie 、gan rao yan chong ,jie ge zai he shi bie nan du da de wen ti di chu lai de 。mu qian ,jue jin ji si ji mo fa gen ju jie ge zhuang tai shi shi you xiao de diao jie jie ge tou bai su he zhuai su ,ke neng dao zhi jue jin ji gong lv chao xian 、jie chi sun huai 。yin ci ,ben wen di chu le yi chong kuo yong yu mei kuang jing xia de chao chong xing yan hang jue jin ji jie ge dong zai he shi bie fang fa ,wei jue jin ji gen ju jie ge zai he zi kuo ying diao jie jie ge bai su he zhuai su dian ding ji chu ,gai yan jiu ju you chong yao yi yi 。ben wen tong guo dui guo nei wai jue jin ji ji dong zai he shi bie ji shu yan jiu xian zhuang de shen ru fen xi ,xian you de jue jin ji zhi neng hua shui ping pian di ,dong zai he shi bie ji shu zai jue jin ji jie ge zai he shi bie shang de ying yong xiang dui jiao shao 。gu ben wen zai kao lv mei kuang jing xia e lie de jue jin huan jing de ji chu shang ,di chu le yi chong ji yu duo yuan shu ju rong ge de jue jin ji jie ge zai he shi bie fang fa ,ju ti de yan jiu nei rong ru xia :tong guo shen ru le jie jue jin ji jie ge ji gou de zu cheng jie gou he jie ge yuan li ,zai bu tong jie ge zhuang tai xia dui jie ge ji gou jin hang dong li xue fen xi 。yi ju jue jin ji jie ge tou zai he de jing dian ji suan gong shi ,que ding le jiang jie ge gong kuang 、jie ge yan dan te xing 、jie ge tou ru shen 、zhuai su 、bai su huo zuan jin su du zuo wei ying xiang jue jin ji jie ge tou de zhu yao can bian liang 。yi ju mou xing zong zhou shi jue jin ji jie ge tou de she ji can shu ,zai MATLABzhong bian xie le jie ge tou zai he mo ni cheng xu ,shen ru fen xi le ge can bian liang dui jie ge tou zai he de ying xiang ,wei jue jin ji jie ge tou zai he de shi bie di gong yi ju 。tong guo dui jue jin ji jie ge ji gou gong zuo yuan li de fen xi ,jiang jie ge ji gou zhen dong xin hao 、jie ge dian ji ding zi dian liu xin hao 、sheng jiang he hui zhuai you gang ya li xin hao zuo wei fan ying jue jin ji jie ge dong zai he da xiao de jian ce liang 。bing tong guo li lun tui dao he fang zhen yan zheng fen xi le jie ge dian ji ding zi dian liu yu jie ge zai he de shi pin guan ji ;tong guo sheng jiang ji gou he hui zhuai ji gou de shou li fen xi ,jian li le liang you gang tui jin li yu jie ge tou zai he jian de guan ji ,wei jie ge zai he te zheng liang di qu di gong yi ju 。gen ju jue jin ji jie ge zai he shi bie de ji ben yao qiu ,di chu le yi chong ji yu duo yuan shu ju rong ge de jue jin ji jie ge zai he shi bie fang fa 。shou xian ,di chu le yi chong ji yu xiao bo bao ji yi zhi fen jie de te zheng di qu fang fa ,bing yi xin hao te zheng xiang liang lei ke fen xing zui da wei mu biao xun zhao le zhen dong xin hao 、dian liu xin hao he ya li xin hao de zui you xiao bo can shu 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ding zi dian liu xin hao 、you gang ya li xin hao jin hang te zheng di qu ;li yong suo di qu de ya li te zheng tong guo you hua gai lv shen jing wang lao dui jue jin ji gong kuang xin xi jin hang shi bie ,tong guo LDAjiang wei suan fa dui san chong xin hao te zheng liang suo zu cheng de te zheng xiang liang jin hang jiang wei ,de dao lei ke fen xing geng hao de di wei te zheng ,bing yu jie ge can shu gou cheng xin de te zheng xiang liang ,ran hou zai bu tong de gong kuang xia li yong xin de te zheng xiang liang tong guo you hua gai lv shen jing wang lao dui jie ge yan bi ying du jin hang shi bie ,shi yan de chu ,gai fang fa ju you jiao gao de shi bie zhun que lv 。she ji le ji yu LabVIEW、MATLABhe SQL Serverde chao chong xing yan hang jue jin ji dong zai he shi bie ping tai 。zhu yao bao gua zhen dong xin hao 、dian liu xin hao he ya li xin hao te zheng di qu cheng xu 、ji yu you hua gai lv shen jing wang lao de zai he shi bie cheng xu 、zai he shi bie zhu jie mian 、bo xing xian shi jie mian 、shu ju guan li jie mian ,shi xian le xin hao te zheng liang he zai he shi bie xin xi de ke shi hua xian shi ,wan cheng le zai he shi bie shu ju de cun chu 、cha xun 、xiu gai he shan chu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的张林锋，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于岩巷掘进机论文,动载荷识别论文,小波包论文,奇异值分解论文,优化论文,多源数据论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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