综采自动化监控系统设计与实现

针对目前国内煤矿井下综采控制系统存在的控制量少、通信速率低,稳定性差等问题,以煤矿井下综采工作面工艺流程为研究对象,以实现负载逻辑控制、环境参数监测与故障处理为目的,研究设计一套通用于煤矿井下综采工作面的监控系统,实现了对刮板运输机、破碎机、转载机等负载的多种控制模式以及沿线闭锁控制功能.实际运行表明该控制系统性能优良、可靠性高、稳定性好,在综采工作面发挥了重要作用.     

传感器校正方法在雷管暗伤自动检测系统中的应用

提出了采用电磁理管、分管、瞬间高气压冲击检测的原理，融合计算机控制和新型传感器技术研制出了雷管暗伤自动检测机.同时运用RBF神经网络对压力传感器进行校正，选取其中动态最近邻聚类算法作为学习算法训练网络，降低传感器网络体系受环境温度和电源波动等因素的影响,使其具有良好的线性输出.设备运行表明，暗伤检测合格率为100 %，检测效率为128个/min.     

基于 SST-SCKF 的运动目标超宽带定位算法研究

使用超宽带(UWB)进行定位过程中,卡尔曼滤波是一种常见的降噪方法,但由于对非线性系统滤波性能差,且定位目标运动轨迹易超出基站布局区域以及受到异常噪声干扰,会影响定位系统的准确性和稳定性。针对这一问题,提出一种对称强跟踪(SST)平方根容积卡尔曼(SCKF)算法,通过引入对称时变渐消因子调节各协方差矩阵,实现改变误差协方差矩阵中多重衰落因子矩阵的工作方式,进而调整滤波增益,计算复杂度虽略有增加,但增强定位模型的适应性与鲁棒性。仿真验证表明,在异常噪声干扰下,改进后的算法(SST-SCKF)相较于SCKF/多重渐消因子的SCKF(ST-ASCKF)算法可有效提高定位准确度,且定位轨迹较于单渐消因子的SCKF算法(STSCKF)更为平滑;利用SST-SCKF算法设计基于UWB技术的定位方案,通过动态模拟实验表明,本文提出的SST-SCKF算法较之SCKF/STSCKF/ST-ASCKF滤波性能更优,为复杂环境噪声下人员UWB定位提供更好的降噪,使定位更为精准。     

一种瓦斯涌出量系统预测辨识模型的研究

针对煤与瓦斯突出灾害中瓦斯涌出量的辨识预测问题,结合采煤工作面瓦斯涌出量系统的现场实际特点,提出了混沌免疫遗传优化算法(CIGOA)与Elman神经网络相结合的耦合算法(CIGOA-ENN)。利用GIGOA的全局寻优能力替代梯度下降法,以克服Elman神经网络固有的缺陷。并根据输入的数据,构造基于CIGOA和ENN耦合算法的瓦斯涌出量系统辨识预测模型。利用矿区采集的现场监测数据进行仿真预测,实验表明该预测模型与BPNN,GA-ENN等神经网络预测模型相比,其收敛速度更快、收敛精度更高、鲁棒性更强,为解决煤矿瓦斯涌出量的预测问题提供了一个行之有效的方法。     

基于直接序列扩频的电机车架线载波通信系统

对电机车架线载波通信系统采用以STEL-2000A直接序列扩频芯片为核心的硬件系统设计方案,着重介绍系统的硬件实现和主控制模块的软件流程。实验表明了扩频技术在该载波通信系统中的可行性。     

基于AT89C51和PC机的脉冲测试仪

文章介绍了以AT89C51和PC机为核心的智能脉冲测试仪的主要电路设计思想,利用脉冲反射法来测试电缆故障,包括脉冲的发送和接收、高速的数据采集和存储、与PC机通讯等工作,完成了电缆故障定位的第一步,仪器基本实现了半自动化和半智能化。     

一种新型智能调节阀的设计

本文的智能调节阀直接从RS-485总线上获得数字命令,通过单片机控制步进电动机转动。并且通过以电位器式角位移传感器、放大器、ADC构成的位置发送器把阀门的开度信号反馈给单片机,以控制步进电机精确定位,并把阀门开度通过总线传给控制端。     

基于Homotopy-Tikhonov算法的接地网电阻抗成像方法

接地网导体和土壤的电阻率数量级相差巨大,导致接地网电阻抗成像收敛困难。为了扩大收敛范围,改善接地网电阻抗成像逆问题的病态性,该文提出基于Homotopy-Tikhonov算法（HT-GN）的接地网电阻抗成像方法。首先在理论分析基础上建立正、逆问题仿真模型;其次在求取的最佳迭代初值和最佳正则化参数的基础上比较HT-GN算法和Tikhonov算法的接地网仿真重构图像,同时针对所提出的HT-GN算法分别对不同迭代初值、不同正则化参数和腐蚀程度在轻腐蚀、重腐蚀及断裂情况下的重建图像进行定量分析;最后模拟接地网轻腐蚀状态,进行接地网电阻抗成像实验。结果表明,基于HT-GN算法的接地网重建图像腐蚀位置更清晰,收敛后的电压相对误差明显小于Tikhonov算法,且收敛性能更好,有效地改善了接地网电阻抗成像逆问题的病态性。     

磁耦合谐振式无线传能系统输出电压GSSA-MPC控制

针对磁耦合谐振式(MCR)无线传能系统中负载变化引起输出电压实时调节的需求,以全桥LCCL系统为研究对象,提出了一种基于状态方程的模型预测控制器(GGSAMPC)。通过广义状态空间平均法(GSSA)对全桥LCCL系统建立等效电路方程并将原副边电压电流进行傅里叶变换,建立了MCR系统的动态状态空间模型;为了加快求解速度,将控制器中的最优化问题转化为求解极小值的二次规划问题,利用有效集法求解有约束问题的二次规划。通过搭建仿真电路,在80k Hz频率下将负载值从50Ω变为25Ω,将GSSA-MPC控制器与经典PID控制器进行对比,仿真结果表明模型预测控制输出更为平滑、鲁棒性更好、调节时间比PID控制缩减0.5 ms,控制精度提高0.4%,GSSA-MPC为磁耦合谐振式系统输出电压的调节提供了一种有效的方法。     

基于SVPWM控制技术的串联补偿装置设计

柔性交流输电系统(FACTS)技术在提高电力系统运行稳定性和用电效率等方面起着至关重要的作用,即在FACTS技术的基础上对静止同步串联补偿器(SSSC)的数学模型和控制技术进行研究,并试将其应用到中低压电网中。先对配电网串联补偿装置的拓扑结构和控制技术的仿真模型再到小型模拟实验调试进行了深入细致研究,最后设计了以DSP+CPLD为核心芯片的模拟串联补偿装置控制系统,该串联补偿装置的控制系统是基于静止同步串联补偿器(SSSC)在配电网中的应用,它可以改变系统电压、电流、相角等参数来提高电力系统运行的稳定性。经Matlab仿真对配电网系统模型的分析和实验室对小型串联补偿装置控制系统的波形验证结果观察,该串联补偿装置控制技术可行,其对动态的无功补偿大大地提高了电网的功率因数,使串联补偿装置的控制系统性能得到了极大地提高。