煤礦井下局部通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)是關(guān)系到煤礦生產(chǎn)安全的重要環(huán)節(jié),該系統(tǒng)的正常運(yùn)行能夠保障掘進(jìn)工作面的良好通風(fēng),為井下作業(yè)人員提供安全的生產(chǎn)環(huán)境。本課題的研究對(duì)象火鋪煤礦是一個(gè)高瓦斯礦井,瓦斯涌出量較大且無(wú)規(guī)律,需風(fēng)量計(jì)算系統(tǒng)復(fù)雜,無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)推算和預(yù)測(cè);局部通風(fēng)機(jī)調(diào)速算法較為落后,無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的風(fēng)機(jī)調(diào)速;風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)缺乏應(yīng)急電源裝置,存在較大的安全隱患。因此本課題針對(duì)上述問(wèn)題對(duì)局部通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。一般的局部通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)需風(fēng)量計(jì)算都是采用公式定期進(jìn)行推算,在高瓦斯礦井中瓦斯?jié)舛茸兓^快,無(wú)法實(shí)現(xiàn)需風(fēng)量的準(zhǔn)確計(jì)算。因此本文根據(jù)瓦斯、煤塵、溫度、濕度等參數(shù),采用了基于遺傳算法優(yōu)化的Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)需風(fēng)量的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè),為通風(fēng)機(jī)調(diào)速提供數(shù)據(jù)支持。局部通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)非線性的復(fù)雜系統(tǒng),采用常規(guī)方法難以實(shí)現(xiàn)良好的調(diào)速。本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為辨識(shí)部件的T-S模糊控制策略,根據(jù)預(yù)測(cè)出的需風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié),具有較好的調(diào)速效果。局部通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)缺乏有效的應(yīng)急電源設(shè)備,在高瓦斯環(huán)境下容易出現(xiàn)失電導(dǎo)致無(wú)法解決瓦斯積聚的問(wèn)題。因此為控制器設(shè)計(jì)了冗余供電系統(tǒng),增設(shè)了UPS應(yīng)急電源,并... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)方式

圖 2-2 通風(fēng)機(jī)特性曲線Figure 2-2 Characteristic curve of ventilator際生產(chǎn)中，根據(jù)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行規(guī)律，可以分別得出風(fēng)量Q 、風(fēng)功率 P 與轉(zhuǎn)速n之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，如下所示：1 2 1 2Q / Q n /n21 2 1 2H / H ( n / n)31 2 1 2P / P ( n / n)（2-1）可知通風(fēng)機(jī)風(fēng)量和電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)；由式（2-2）可與電機(jī)轉(zhuǎn)速的平方成正比關(guān)系；由式（2-3）可知，通風(fēng)機(jī)的立方成正比關(guān)系。因此可以對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到改變風(fēng)速電力拖動(dòng)原理可知，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、頻率、與極對(duì)數(shù)之間060(1 )fn sp

得出最優(yōu)調(diào)速方式。將擋風(fēng)板調(diào)速和電機(jī)調(diào)速兩種方式的特性曲線放在一張圖中進(jìn)行對(duì)比，如圖2-3 所示。通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，風(fēng)壓和風(fēng)量保持在 A 點(diǎn)，當(dāng)采用擋風(fēng)板調(diào)節(jié)，將風(fēng)量降低為原來(lái)的一半即hQ 處時(shí)，風(fēng)阻曲線由原來(lái)的R變?yōu)閔R ，平衡點(diǎn)由 A點(diǎn)轉(zhuǎn)移至1A點(diǎn)。采用電機(jī)調(diào)速時(shí)，當(dāng)風(fēng)量降為原來(lái)的一半，則風(fēng)壓曲線由H 變?yōu)閔H ，平衡點(diǎn)變?yōu)?A 。圖 2-3 通風(fēng)機(jī)特性曲線對(duì)比圖Figure 2-3 Contrast chart of characteristic curve for ventilator通風(fēng)機(jī)的軸功率公式如下所示：102QHP （2-5）式中 P 表示通風(fēng)機(jī)功率，Q和H 分別表示風(fēng)量和風(fēng)壓。根據(jù)軸功率公式可知

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3486072