地面注漿粉料重量計量與監(jiān)測技術的研究與應用
本文關鍵詞:地面注漿粉料重量計量與監(jiān)測技術的研究與應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國煤炭資源分部廣泛,在一些地區(qū)的建筑物下、鐵路下、水體下(簡稱“三下”)蘊含著大量煤礦資源。然而對“三下”壓煤資源的開采極其危險,稍有不慎就會造成毀滅性災難。采用注漿填充技術可以有效加固煤礦采空層,預防上述災害的發(fā)生,確!叭隆眽好旱陌踩侠黹_發(fā)。而粉料的合理計量直接影響著注漿料漿的強度,是影響整個注漿質量的關鍵因素。據(jù)此,本文從實際地面注漿工程出發(fā),提出并設計了一套地面注漿粉料重量計量與監(jiān)測系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的粉料計量技術相比,該系統(tǒng)提高了計量的精度與速度。首先,本文介紹了粉料重量計量技術的發(fā)展及其研究現(xiàn)狀。結合實際注漿工程,詳細描述了地面注漿粉料計量與監(jiān)測的工藝流程,選擇了粉料的合理計量方法,然后介紹了粉料罐稱重的設計方法與實現(xiàn)。其次,通過分析粉料計量的動態(tài)過程,找出了粉料計量與監(jiān)測過程中的誤差來源。為了消除誤差影響,建立了粉料計量過程的動態(tài)數(shù)學模型,估測出模型參數(shù)后,利用卡爾曼濾波算法進行信號濾波處理,采用迭代學習控制算法對其動態(tài)稱重進行控制。通過計算機仿真,表明此方法可有效降低了各類不利因素對粉料計量與監(jiān)測過程帶來的影響,提高了稱重精度和速度。最后,從實際應用角度,對粉料計量與監(jiān)測裝置進行了硬件和軟件的設計,包括數(shù)據(jù)采集模塊,控制器模塊等模塊的設計,詳細介紹了各模塊的硬件電路和軟件流程圖。然后對整個開發(fā)調試過程進行了總結,并通過實驗室樣機實驗測試,驗證了該系統(tǒng)的測量效果良好。
【關鍵詞】:粉料計量 稱重傳感器組秤 卡爾曼濾波 迭代自學習 STM32
【學位授予單位】:中國礦業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TD327
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-16
- 變量注釋表16-18
- 1 緒論18-24
- 1.1 地面注漿與粉料計量18-20
- 1.2 粉料重量計量技術的現(xiàn)狀與發(fā)展20-21
- 1.3 論文的研究內容與章節(jié)安排21-24
- 2 地面注漿粉料計量與監(jiān)測技術基礎24-40
- 2.1 地面注漿粉料計量與監(jiān)測工藝流程24-26
- 2.2 粉料計量方法26-29
- 2.3 粉料罐稱重設計29-38
- 2.4 小結38-40
- 3 粉料計量與監(jiān)測過程中的誤差分析與處理40-54
- 3.1 粉料計量與監(jiān)測系統(tǒng)的稱重過程40
- 3.2 粉料稱重系統(tǒng)的誤差分析40-42
- 3.3 上料稱重數(shù)學模型的分析42-45
- 3.4 稱重信號處理45-48
- 3.5.空中余料的處理48-52
- 3.6 小結52-54
- 4 粉料計量與檢測裝置硬件設計54-64
- 4.1 系統(tǒng)硬件結構框架54
- 4.2 信號采集模塊設計54-56
- 4.3 控制器模塊設計56-58
- 4.4 部分電路設計58-63
- 4.5 小結63-64
- 5 粉料計量與監(jiān)測裝置軟件設計64-76
- 5.1 主程序設計64-66
- 5.2 STM32配置程序設計66-67
- 5.3 信號采集模塊程序設計67-70
- 5.4 數(shù)據(jù)處理程序設計70-73
- 5.5 液晶顯示程序設計73-74
- 5.6 鍵盤程序設計74-75
- 5.7 小結75-76
- 6 系統(tǒng)的調試與測試76-82
- 6.1 實驗室開發(fā)調試76-77
- 6.2 稱重傳感器組秤調試77-79
- 6.3 實驗測試與實驗數(shù)據(jù)79-81
- 6.4 小結81-82
- 7 總結與展望82-84
- 參考文獻84-88
- 附錄 188-90
- 作者簡歷90-94
- 學位論文數(shù)據(jù)集94
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