采煤機(jī)是綜采工作面的核心裝備之一,采煤機(jī)的智能控制是實(shí)現(xiàn)智能化綜采工作面的必要條件,而準(zhǔn)確識(shí)別出采煤機(jī)煤巖截割狀態(tài)是實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)智能控制的關(guān)鍵。因此,有必要對(duì)采煤機(jī)煤巖截割狀態(tài)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行研究,進(jìn)而提高采煤機(jī)的智能控制水平。本文以采煤機(jī)截割聲音信號(hào)和搖臂振動(dòng)信號(hào)為信號(hào)源,以獲取采煤機(jī)煤巖截割狀態(tài)為目標(biāo),設(shè)計(jì)信號(hào)的特征提取算法,研究基于改進(jìn)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和D-S證據(jù)理論的多傳感信息融合識(shí)別方法,實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)煤巖截割狀態(tài)的準(zhǔn)確識(shí)別。論文的主要工作及研究成果如下:(1)分析了采煤機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理,并結(jié)合截割煤巖的具體過(guò)程,選取了截割聲音信號(hào)和搖臂振動(dòng)信號(hào)作為煤巖截割狀態(tài)識(shí)別依據(jù),利用截割聲音信號(hào)和搖臂兩軸振動(dòng)信號(hào),搭建了基于多傳感信息融合的采煤機(jī)煤巖截割狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)架構(gòu),并設(shè)計(jì)了識(shí)別流程。(2)研究了針對(duì)截割聲音信號(hào)和搖臂兩軸振動(dòng)信號(hào)的小波閾值去噪方法,提出了基于改進(jìn)引力搜索算法優(yōu)化的信號(hào)變分模態(tài)分解方法,并基于包絡(luò)熵和峭度信息提取了分解信號(hào)的高維特征向量,通過(guò)主成分分析對(duì)高維特征向量降維,進(jìn)而獲取了信號(hào)中表征煤巖截割狀態(tài)的關(guān)鍵特征信息。(3)設(shè)計(jì)了基于多傳感信息融合的采煤機(jī)煤巖截割狀態(tài)識(shí)別模型,提出了基于改進(jìn)果蠅優(yōu)化算法優(yōu)化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識(shí)別方法,實(shí)現(xiàn)了單一傳感信號(hào)下的煤巖截割狀態(tài)識(shí)別,利用基于證據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)的D-S證據(jù)理論對(duì)三個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行了決策級(jí)融合,解決了沖突證據(jù)融合效果差的問(wèn)題。為了驗(yàn)證本文的研究成果,基于課題組在江蘇省礦山智能采掘裝備協(xié)同創(chuàng)新中心搭建的采煤機(jī)煤巖截割實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)展了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:基于本文所提方法可以有效提取出截割聲音信號(hào)和搖臂兩軸振動(dòng)信號(hào)中表征煤巖截割狀態(tài)的關(guān)鍵特征信息,實(shí)現(xiàn)了基于多傳感信息融合的采煤機(jī)煤巖截割狀態(tài)識(shí)別,識(shí)別結(jié)果準(zhǔn)確率為96.5%,驗(yàn)證了所提方法的正確性和有效性。本課題的研究對(duì)于提高采煤機(jī)智能化水平,推動(dòng)綜采工作面的“少人化”或“無(wú)人化”發(fā)展具有重要意義。
【學(xué)位單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP273;TD421.6
【部分圖文】：

架和左、右框架三段組成，采用高強(qiáng)度液壓螺栓連接。截組成，左、右截割部的上部通過(guò)銷軸與左、右框架連接作調(diào)高油缸連接，調(diào)高油缸再由銷軸分別連接在左、右框架牽引機(jī)構(gòu)組成的左、右牽引部也相應(yīng)的安裝在左、右框架筒升降和牽引部制動(dòng)提供動(dòng)力。采煤機(jī)主要組成部分的結(jié)構(gòu)及其功能進(jìn)行介紹。截割部截割部主要由截割滾筒、截割電機(jī)、搖臂和搖臂齒輪減速成采煤機(jī)落煤和裝煤的任務(wù)，如圖 2-2 所示。在截割煤滾筒利用鎬形截齒破碎煤體，由螺旋葉片將碎落的煤塊向，完成裝煤。由截割電機(jī)、搖臂和搖臂齒輪減速箱構(gòu)成截割電機(jī)的動(dòng)力傳至截割滾筒，以滿足截割滾筒的工作需要，使?jié)L筒保持在合適的工作位置。截割部的傳動(dòng)系統(tǒng)中安將截割電機(jī)與截割滾筒斷開(kāi)，保證作業(yè)安全。為擴(kuò)大調(diào)高惰輪以增加搖臂長(zhǎng)度。

碩士學(xué)位論文電機(jī)停機(jī)時(shí)進(jìn)行安全制動(dòng)。（三）液壓系統(tǒng)采煤機(jī)液壓系統(tǒng)主要由泵站油箱、泵站電機(jī)、液壓泵、操縱及控制閥組和液路等部件組成，為調(diào)高油缸、液壓制動(dòng)器和噴霧冷卻裝置提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)搖降、牽引制動(dòng)和關(guān)鍵部位的噴霧冷卻，如圖 2-4 所示。泵站及泵站電機(jī)均采向布置的形式，泵站電機(jī)與液壓泵之間通過(guò)聯(lián)軸器連接，從油箱吸取液壓油，械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗�，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。

碩士學(xué)位論文電機(jī)停機(jī)時(shí)進(jìn)行安全制動(dòng)。（三）液壓系統(tǒng)采煤機(jī)液壓系統(tǒng)主要由泵站油箱、泵站電機(jī)、液壓泵、操縱及控制閥組和液路等部件組成，為調(diào)高油缸、液壓制動(dòng)器和噴霧冷卻裝置提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)搖降、牽引制動(dòng)和關(guān)鍵部位的噴霧冷卻，如圖 2-4 所示。泵站及泵站電機(jī)均采向布置的形式，泵站電機(jī)與液壓泵之間通過(guò)聯(lián)軸器連接，從油箱吸取液壓油，械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗�，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。

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本文編號(hào)：2820452