矿用牵引机车电液控制系统的设计与研究

针对长大隧道施工对牵引机车的要求,设计了牵引机车电控液驱控制系统。该控制系统采用PID智能控制算法分别对变量泵和变量马达的排量进行智能调节,使输出转速达到设定转速。运用AMEsim液压仿真软件平台对牵引机车电液控制系统进行建模,并对相关参数进行优化设计,实现动态控制仿真。对控制系统进行了仿真和试验,结果表明,其能够准确、快速、平稳地对转速进行调节。     

基于自整定PID自动调节地浸抽液流量

地浸工艺中,现有抽液流量自动调节系统采用人工整定PID值,系统的调节速度和控制精度都不理想。在分析PID参数自整定方法特点和仿真试验的基础上,提出采用基于任意相位裕度指定参数的自整定技术,实现了PID控制器参数的自动整定和流量自动控制,在现场应用中取得了良好的控制效果。     

基于DSP的带式输送机多电机驱动功率平衡控制系统研究

带式输送机因输送距离过长常常采用多电机驱动,多电机之间的功率平衡问题是必须解决的。采用参数自适应模糊PID控制器来调节带式输送机的功率平衡,通过分析带式输送机的结构确定了以液力耦合器勺杆的推拉来实现电机电流大小的调节,明确了控制系统调节电流大小的流程和策略,并完成了控制系统的软件设计,精简了主程序,实现了在主程序中对各个子程序的调用。仿真结果显示参数自适应模糊PID控制器比传统的模糊控制器性能更好。     

基于AMESim的液压控制系统建模及仿真

主要是对AMESim的应用领域、发展前景及其简单特点进行了简要的说明,并结合本液压控制系统对软件的使用及其建模方法做了简要介绍。通过调节仿真模型的各项参数对柱塞泵的输出进行分析,绘制柱塞泵的流量曲线等仿真结果图。     

基于Hopfield神经网络的矿井通风系统分析

矿井通风系统的工作性能对煤矿安全影响较大,保证通风系统效率十分必要。介绍通风机的基本参数和参数计算公式,利用Hopfield神经网络对通风系统进行研究分析,设置PID调节参数,并利用Matlab对优化后的通风系统进行仿真分析,结果显示基于神经网络控制的通风机在风压、风量、风门开闭等方面控制效果良好。     

一类稳态风量控制器的设计

针对带有时滞及非最小相位的系统设计时需注意被控对象的特殊性问题,在介绍带有时滞系统的控制方法基础上,进行模糊PI控制器的设计论述,并对风量控制系统研究了其调节器参数设计。系统调节器的性能仿真分析,具有调节精度高,能实现具有大滞后环节特性系统的稳态控制。     

基于遗传算法和模糊PID的采煤机滚筒调高系统研究

针对采煤工况复杂和滚筒调高系统,采用电液伺服控制的非线性、参数时变的特点,设计了模糊自适应PID控制器。由于遗传算法具有良好的全局寻优特性,用遗传算法对自适应模糊PID参数进行了优化,得到最优的控制器参数,从而得到最优控制效果。采用MATLAB/SIMULINK仿真,仿真结果表明,经过遗传算法优化的自适应模糊PID控制器的控制效果具有调节时间短、超调量明显减小、稳态误差小,其对滚筒高度的控制效果得到明显提高,能更好地满足应用要求。     

基于模糊控制理论的空压机组节能方法研究

空压机组节能恒压供气系统可简化为电机变频调速系统,变频系统通常具有非线性、上升时间长、滞后性大等特点,难以建立其具体数学模型。针对目前空压机组在节能效果上的不足之处,分析了变频调速实现节能恒压供气的优点及原理,采用PID模糊控制器对3个参数进行在线自整定,实现空压机数目及电机转速的自动调节,最终达到节约能耗的目的。对比仿真试验表明,系统的延迟时间短、超调量小,具有优良的调节性能。     

电液比例溢流阀特性分析与仿真研究

阐述了一种能够解决负力拖动机械系统制动问题的液压调速软制动器的核心元件--电液比例溢流阀,分析了电液比例溢流阀的工作机理,利用功率键合图理论和Matlab软件对电液比例溢流阀调压系统的动态特性进行了仿真分析。仿真结果表明,该阀的压力调节特性与调压系统的参数有很大关系,在合适的系统参数值下,调压时反应迅速,并具有较好的稳定性。采用Fluent软件对电液比例溢流阀在一定工作压力下的内部流场进行了数值仿真,得到了该阀内流体的压力和速度变化情况。研究表明,该阀具有压力调节可靠,响应快,性能稳定等特点。     

基于Python和ADAMS的液压支架四连杆结构优化及支架整体受力影响分析

为改善液压支架在工作过程中的运动和受力情况,设计过程中对支架的结构和受力进行分析。首先构建四连杆结构运动方程,并在Python程序中设置多变量多条件求解得到多组四连杆结构参数,选取3组参数进行支架建模并运用ADAMS软件进行运动受力仿真分析。在此基础上,对最优四连杆结构支架的立柱倾角进行调节再建模和受力仿真分析。结果表明:液压支架的运动取决于四连杆结构,但受力取决于立柱倾角和四连杆结构等多个因素。为提高支架的使用安全性和顶板支护能力,设计时应综合考虑四连杆结构参数和立柱倾角。     

基于岭估计的概率积分法预计参数的求取

采用最小二乘拟合求取概率积分法预计参数时,经常遇到发散问题,致使求参结果失真。而求参过程中法矩阵的病态是造成结果发散的主要原因之一。将岭估计应用于预计参数的求取中,能够有效地克服传统最小二乘拟合求参时法矩阵的病态。在给出基于岭估计求参模型的同时,使用Matlab实现了参数的自动求取。最后通过模拟算例验证了该求参模型克服法矩阵病态的有效性及求参结果的可靠性。     

Dynamics simulation of the belt conveyor possessing feedback loop during starting

Synthesizing the mechanical models of the belt, the driver and the take-up device, the dynamics model was established on the longitudinal vibration of the overall belt conveyor system with finite elemental method, and S-function simulation block of asynchronous motor owing feedback function was built in Matlab/Simulink software, the simulation block indicates that motor rotation speed and its output moment vary with load and time, and the motor is a dynamic feedback system in working process. The state space block was adopted to express model of the belt. Thus it created simulation model of established dynamic model of overall belt conveyor system with Matlab/Simulink software, and simulates the course of starting by properly setting simulation parameters, and processes data for visualization.     

串联盘式输送机自适应控制系统的研究

针对串联盘式输送机运行过程中的许多不确定因素和参数时变的特点,采用离散控制系统的分析方法和系统辨识原理,对试验样机的输入输出数据进行采样处理,用最小二乘法的一次完成算法进行参数估计,得到系统某一状态的参数模型。仿真结果显示,最小二乘法能够给出系统模型参数的良好估计。     

Robust HPGR model calibration using genetic algorithms

Mathematical modeling and simulation techniques are widely used to design and optimize comminution circuits in mineral processing plants. However, circuit performance predictions are prone to errors due to inaccurate calibration of models used in simulations. To address this problem, the authors applied a method based on genetic algorithms (GA) for estimation of HPGR (high pressure grinding rolls) model parameters. In this research, a simulation algorithm was developed and implemented in MATLAB™ based on published HPGR models to test and demonstrate GA application for model calibration. The GA toolbox of MATLAB was used to obtain the optimal values of HPGR model parameters. The authors successfully validated simulator predictions against HPGR data sets at laboratory and industrial scales. The results indicate that GA is a robust and powerful search method to find the best values of HPGR model parameters that lead to more reliable simulation predictions.     

具有液力藕合器的带式输送机动力学的仿真

用有限单元法建立了带式输送机系统纵向振动的动力学模型,用MATLAB/SIMULINK软件的神经网络工具箱建立了电机配液力耦合器的驱动系统仿真模块。对建立的带式输送机动力学系统的数学模型应用SIMULINK软件建立仿真模型,通过合理的设置仿真参数,对带式输送机的起动过程进行仿真,计算出输送机在起动情况下任意时刻输送带任意截面的位移、速度、加速度和张力,以控制输送机起动过程的稳定性和安全性。     

基于Pro/E与ANSYS Workbench的超静定液压支架的设计

根据液压支架的设计参数,首先运用Pro/E对超静定液压支架进行三维建模和虚拟装配,然后利用其运动仿真模块Mechanism进行运动仿真分析,最后将模型导入ANSYS Workbench进行有限元分析。这种设计方法提高了设计效率,缩短了设计周期,同时提高了液压支架设计的可靠性。     

穿层钻孔抽放煤层瓦斯数值模拟研究

矿井瓦斯抽放是解决煤矿瓦斯问题、提高资源使用效益、确保煤矿安全生产的一种有效方法。为合理安排矿井抽掘采接替关系,确定穿层钻孔抽放参数,根据煤层瓦斯流动理论、质量守恒方程、真实气体状态方程、气体压缩系数方程,并以朗格缪尔方程作为吸附瓦斯解吸的数学规律,建立了穿层钻孔抽放煤层瓦斯数学模型,采用有限差分数值方法编制了计算程序,以全隐式格式确保计算过程的稳定性,根据实测煤层瓦斯参数进行了数值模拟计算,获得了穿层钻孔抽放条件下钻孔周围瓦斯压力分布情况以及钻孔有效抽放半径等抽放参数。分析表明,低透气性煤层抽放钻孔周围容易形成较高的瓦斯压力梯度,且在有限的抽放时间内有效抽放半径较小。数值模拟结果与现场实践基本一致。     

基于Hoek-Brown准则的数值模拟计算参数的研究

数值模拟中岩体力学参数的确定是非常重要的。详细介绍了M.Georgi法和Hoek-Brown法确定岩体力学参数的基本原理,以东升庙铅锌矿的岩体力学参数确定研究为例,以室内岩石试验为基础,测出岩块试件的物理力学参数,再综合考虑岩体节理裂隙的影响,并最终确定岩体力学参数。通过用FLAC3D数值模拟软件建立该矿的矿柱回收模型,进行地表沉降位移模拟,并对该矿区2号矿体的间柱和采空区顶板的3个位置的位移模拟曲线和同等位置的位移实测曲线分别进行比较,结果表明,通过Hoek-Brown法所确定的岩体力学参数较接近实际情况,可以作为该矿间柱回收模拟的基础数据。     

地下矿火灾烟流蔓延的三维仿真构模技术

为有效指导地下矿火灾救避灾方案的制定与实施,探讨火灾烟流蔓延过程的三维仿真模型构建技术非常必要。为此提出了以井巷空间三维结构模型构建为载体、以通风系统三维网络模型构建为保障、以烟流蔓延参数模型构建为核心的烟流蔓延三维仿真模型构建技术。通过以时间为序、采用体绘制技术对构建的烟流蔓延三维仿真模型进行了可视化实现,主要模拟了烟流在三维井巷中的动态蔓延过程,进而揭示了烟流温度、浓度等在时间、空间上的发展变化。并以国内某矿山为例,检验了烟流蔓延三维仿真构模技术的有效性。     

矿井突水仿真构模及系统实现

针对矿井突水仿真问题,分为井巷工程静态模型构建和水体漫延动态仿真2部分进行研究。运用点线化思想规范并构建井巷工程模型,引入当量长度概念统一时间度量参数。结合矿井突水特点,运用增加约束条件的图论及智能搜索算法,研究突水发展过程中水流下向漫延及水位上向升涨2个过程,采用时间步长法构建模拟时钟,预测及再现突水发生前后巷道、水体动态,完成矿井突水的仿真构模算法及系统原型实现。以国内某金属矿山数据为例,检验系统的可行性和有效性,所建模型及系统原型能够为突水预防、救援及研究工作提供技术支撑。