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电牵引采煤机记忆截割控制策略的研究

张福建  
【摘要】: 采煤机是工作面的核心设备,也是工作面自动化的重要组成部分。近年来,采煤机在结构牵引方式、主控系统、接线和保护方式等方面都有长足的发展,然而采煤机滚筒的自动调高技术一直没有实质性的突破,已成为工作面自动化进程的瓶颈。所谓滚筒的自动调高技术是指采煤机能依据工作面上的煤层和岩石分界情况,自动调节滚筒升降高度,达到最佳的割煤效果。国内外从上世纪50年代起就开始对该技术作深入研究,先后提出20余种煤岩分界的方法。目前应用于实际中的只有记忆截割技术。但是,由于各种因素和条件的限制,记忆截割技术的应用还存在许多问题。 因此,本文在阐述采煤机滚筒自动调高技术发展的同时,确立了本文的研究思路:在国外记忆截割技术的基础上,引入灰色预测,将煤岩分布预测从二维扩展为三维,理论仿真表明该种方法切实可行,性能优于国外记忆截割技术。为了更好的叙述整个系统,首先,建立采煤机在工作面运行的数学模型,为进一步理论研究提供依据。其次,在满足性能指标的前提下,尽量选择体积小、便于安装维护的矿用传感器:倾角传感器和位置传感器,并论述了它们的原理和主要特点。同时,针对部分传感器进行了零点修正和温度补偿。再次,采用DSP作为主控芯片,利用其强大的硬件资源,实现了快速、大容量的数据存储,记忆截割技术算法和灵活、方便的通信方式。详细论述了各个模块的原理、接口电路的设计方法和在提高可靠性方面采取的措施。接着,介绍了本设计中的软件部分,该部分采用C语言和汇编语言混合编写,既充分利用了硬件资源,又使程序具有良好的可读性和可移植性。最后,阐述了系统在调试过程中遇到的一些问题,并针对这些问题提出改进方法。


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