瓦斯传感器的故障模式与诊断方法研究

分析煤矿安全监测系统中瓦斯传感器的特性，探讨其在线使用中产生的主要故障类型及模式。介绍了一种基于人工神经网络进行瓦斯传感器故障检测的新方法，利用单个瓦斯传感器的输出信息为瓦斯传感器建立了动态非线性神经网络传感器输出模型，并利用该模型进行在线故障检测。实验证明该模型具有良好的收敛性和稳定性，能满足对瓦斯传感器故障在线检测的需要。     

基于支持向量机的液压泵在线故障预警

为了实现液压泵自动故障预警，提出了一种基于在线单类支持向量机的新方法.与离线单类支持向量机不同，该方法可根据输入样本的变化不断地及时调整自由参数，实现持续学习.同时提出了一种在线检测奇异值的鲁棒性算法.最后，从液压泵振动信号的时域信息中提取诊断特征参数，组成最小诊断参数组合，建立了液压泵在线故障预警系统，并进行了仿真研究.     

电液比例压力控制系统的灰色预测模糊控制

针对电液比例压力控制系统的特点，即非线性、动态不确定性等，提出了一种灰色预测模糊控制算法.该控制算法不需要被控对象模型结构的先验信息，仅根据系统实际输出的离散值，利用灰色预测模型，实时进行一步或多步预测，将预测误差与误差变化作为模糊控制器的输入，由模糊控制器对电液比例减压阀出口压力进行控制.该算法自适应性强，计算简单，适合工程应用.在多缸液压同步系统中，压力控制的稳态误差小于3％，表明了该算法的有效性.     

改进的VSI过调制方法

研究了一种改进的过调制策略。在原有过调制策略基础上,借鉴一种过调制结构,引入调整角,通过对其输出相电压进行傅里叶级数展开求得其基波分量,以实现对输出电压的精确控制。采用查表法来实现改进后的算法,以减少运算量。实验结果表明,该算法在基本保持原策略优点的基础上实现了对输出电压的精确控制,证明了该策略的有效性。     

基于应变能的振动筛横梁在线损伤识别

为快速、准确识别振动筛横梁的在线损伤位置,提出了基于应变能归一化算法的在线损伤识别方法,并通过实验验证了其可行性。实验结果表明:该方法可实现振动筛横梁在线损伤的识别,且能够快速、准确地识别损伤位置,对其实时故障监测有一定的指导意义。     

煤炭输送带表面裂纹自动检测技术研究

监测煤炭输送带表面缺陷裂纹可有效预防其纵向撕裂。本系统采用高亮光源提供照明,线阵CCD相机实时获取其表面图像,利用工控机在线处理数据并根据判定结果输出告警或供检测人员参考。为完整提取断裂裂纹,提出了利用数学形态学方法增强各方向分量并重构缺陷裂纹的算法。实验证明,该数据处理方法可准确地提取缺陷裂纹信息。     

永磁同步电机的死区效应分析与补偿

按电流方向的不同,分析了永磁同步电机死区效应对逆变器输出的影响,提出了一种有效改善死区效应引起电流畸变的在线补偿方法,不仅实时性高、计算量小,而且其算法不需要任何额外的硬件电路和离线的实验测量。仿真和实验结果证明了理论分析和补偿方法的正确性。     

减少矩阵变换器输出电压谐波的控制策略

在传统的双电压合成原理的基础上，提出了一种减少输出电压谐波的矩阵变换器控制策略.新调制策略在一个采样周期内，通过在高输出电压时，使最大输出线电压由三输入线电压脉冲波形成，其他两相输出电压由非最大的两输入线电压脉冲波和零电压形成，同样条件下窄脉冲数量较传统的双电压合成调制策略减少；在低电压输出时，三输出线电压均由非最大的两输入线电压脉冲和零电压形成，较传统的双电压合成调制策略窄脉冲数量有大量的减少，输出电压谐波得到较大的抑制；在输入电压的最高及最低相电压间无换流，降低了开关损失；低电压输出时的零矢量为输入相电压的中间值相，负载中性点的共模电压得到了抑制.在Matlab软件仿真研究的基础上，通过dSPACE硬件实时仿真平台对该控制策略进行了实验，仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性.     

基于小波包与EKF-RBF神经网络辨识的瓦斯传感器故障诊断

针对瓦斯传感器常见的偏置型、冲击型、漂移型和周期型4种突发型故障,以小波分析和RBF神经网络为基础,提出了由小波包分解提取特征能量谱与扩展Kalman滤波算法（EKF）优化的RBF神经网络进行模式分类辨识的瓦斯传感器故障诊断方法。对瓦斯传感器的输出信号进行小波包分解,运用基于代价函数的局域判别基(LDB)算法进行裁剪,获取最优的特征能量谱,经处理后作为特征向量训练EKF-RBF神经网络,采用参数增广和统计动力学方法,通过带有整定因子的EKF参数估计,用来辨识瓦斯传感器的故障类型。实验结果表明：该方法的辨识正确率在95%以上,误报率和漏报率都明显优于其他算法,能够有效用于瓦斯传感器的故障在线诊断。     

基于SVPWM控制的数字式UPS电源

分析了UPS电源的逆变部分和SVPWM的工作原理,提出了一种新型的SVPWM算法。该算法中扇区判断和相邻矢量作用时间的求取,摒弃了复杂的坐标旋转和三角函数运算,只需简单的四则运算。用DSP控制生成SVPWM,实现了全数字化控制,并给出了系统的软硬件结构图。通过搭建的硬件实验平台进行实验验证。结果表明,该控制策略下,系统安全可靠,输出电压、电流波形质量高。     

三电平变频器控制策略的仿真研究

论文采用了一种新型的电压空间矢量脉宽调制算法对三电平逆变器的电压空间矢量平面进行简化,将三电平逆变器电压空间矢量平面简化至两电平空间矢量平面,并方便地实现了对中点电位平衡的控制。此外,论文还采用了死区控制和最小脉宽限制对实际器件进行仿真。     

弱电网下矿井提升机变频调速系统稳定性控制策略研究

变频调速系统在现代矿业生产中应用广泛,然而实际生产中发现配电变压器容量会影响到调速系统的稳定性。首先建立了变频器的输出阻抗模型,将变频器控制系统等效成诺顿电路,根据阻抗稳定性判据分析了配电变压器容量对调速系统稳定性的影响,针对传统控制策略下变频调速系统对弱电网适应能力较低的问题,提出了陷波反馈控制策略,该策略可保证系统在弱电网下依然能够稳定运行。最后搭建了双变频器实验系统,实验结果验证了所提策略的可行性和有效性。     

煤矿静电除尘高压发生器的设计

煤矿静电除尘高压发生器系统选取STM32F103作为控制核心,其片内ADC完成反馈电压的模数转换,根据转换结果调整定时器PWM输出,以控制MOSFET的通断,实现电压的高精度输出。为防止"逆变颠覆",设计进行PWM死区时间控制,以提高高频逆变电路的可靠性。     

基于重复控制的通风机变频调速系统死区补偿方法研究

变频器在矿用通风机变频调速系统中起着十分重要的作用,然而,为了防止桥臂上下管直通而加入的死区会严重影响到变频器输出电压的质量,进而引起电机转矩的脉动,导致通风系统转速不稳定。基于内模原理的重复控制器可抑制死区引起的周期性扰动,通过在电压控制中引入重复控制器较好地实现了对通风机变频调速系统死区的补偿,大幅改善了变频器输出电压的质量,仿真和实验结果均验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于BP神经网络和模糊控制的智能通风系统设计

针对传统的井下局部通风机恒速运行及浪费电能的缺陷,提出了一种基于BP神经网络和模糊控制的智能通风系统。将井下瓦斯浓度、温度、湿度及煤尘等参数输入到BP神经网络模型中,对井下风量进行预测,通过当前风量与预测风量的对比,运用模糊控制算法对变频器电压进行调节,从而实现对变频器输出频率的控制,有效降低了局部通风机的耗电量,对煤矿安全生产具有重要的现实意义。     

采煤机牵引变频器故障监测系统的设计

设计了一种采煤机牵引变频器故障监测系统,对采煤机牵引变频器故障监测系统的设计方案、温度监测电路、直流母线电压检测电路、交流输出电流检测电路、系统软件进行了介绍。实验结果证明了该故障检测系统的正确性和可行性。     

基于CAN总线的采煤机牵引变频器输出电参数检测系统研究

针对目前采煤机牵引变频器输出电参量测量方法存在的成本高、误差大、测量繁琐和不能实时监控的缺点,设计了一种基于CAN总线的采煤机牵引变频器输出电参数检测系统。对检测系统的设计方案、硬件设计、软件设计进行了分析,然后给出了实验结果,并通过实验结果证明了检测系统的准确性和可行性。     

一种基于滑模控制的新型Boost正弦波逆变器

文章讨论了一种基于滑模控制的新型Boost正弦波逆变器,该逆变器采用了两组对称Boost电路成功地实现了交流输出电压高于直流输入电压。并对该系统进行了仿真和实验,实验结果说明了此电路能较好地实现DC/AC,并具有良好的动态和稳态响应,此技术可以广泛地应用到交流电动机驱动和不间断电源(UPS)系统中。     

SVPWM逆变器输出电压谐波分析

为了分析SVPWM逆变器的输出电压谐波,评价新型PWM逆变器的性能,并为进一步的谐波抑制提供理论依据。分析了SVPWM等效调制函数的推导过程;在SVPWM波形上引入一分量,简化了其二维傅里叶复系数的表达式,采用Matlab软件编程计算幅值。通过Simulink建立SVPWM和SPWM逆变器模型,仿真得到2种不同调制方式的逆变器输出电压频谱。仿真结果表明:采用数学解析的方法对SVPWM逆变器输出电压进行谐波分析所得结论是正确的。相对于传统的SPWM控制,SVPWM逆变器存在输出电压谐波总畸变率小、直流电压利用率高的优点,改善了传统电压源型逆变器的性能。