一种可变步长傅里叶分析器的统计特性分析

可变步长最小均方(Variable step-size LMS,VSS-LMS)算法的傅里叶分析器在稳态误差、收敛速度及追踪能力方面具有优异性能,对其进行全面的统计特性分析具有重要意义.本文基于误差服从高斯分布等假设在平均及均方意义下,推导出描述系统动态特性的差分方程组,完成系统的动态数学建模,进而对系统进行稳态性能分析,给出系统稳态误差关于参考信号频率、系统参数和附加噪声的表达式,为系统应用中的参数选取提供有效指导.仿真表明,本文建立的统计模型与仿真结果具有一致性,验证了分析的有效性.     

三坐标测量机在自动化生产单元中的应用

本文主要研究了面向自动化生产单元在线测量技术,总控制系统与上下料机器人、测量机、数控机床和零点定位基座进行通信连接,基于零点定位系统实现测量基准与加工基准的统一,在总控制系统中,通过产品图号对零点定位托盘夹具、被加工零件的NC程序和三坐标测量CMM程序进行关联,建立一对一的对应关系;零件加工完成后,通过测量子坐标系进行零件自动测量,实现测量基准和设计基准的统一,从而实现了三坐标测量机在自动化生产单元中的典型应用,降低加工成本,提高生产效率,保证产品质量.     

矿用钢丝绳监测系统电磁干扰性耦合规律研究

针对目前矿用钢丝绳监测系统的抗干扰技术,缺乏可以参考和实施的电磁兼容性标准和规范,不能满足煤矿安全的技术发展需求,提出矿用钢丝绳监测系统电磁干扰性耦合规律研究。分析了矿用监测系统产品的测试项目和标准,得出要进行系统产品的抗干扰测试,首先要分析干扰源。为此建立了干扰源多导体传输线计算模型,运用有限差分法分别求解了传输线长度、动力电缆与监测信号线的间距等参数改变时信号回路S,L两端的差模干扰电压。结果表明：矿井电力电缆耦合到信号线上的干扰随传输导体长度的增加而增大;随动力电缆与信号线间距的增加而减小;随两信号线间距的增加而近似线性增大;随传输导体离地面间距的增加先增大后逐渐减小,存在一个最大干扰极值拐点。     

电感耦合等离子体质谱法测定水系沉积物中镍的不确定度评定

以铑(Rh)作为内标校正体系,用四酸溶样-电感耦合等离子体质谱法对水系沉积物中的镍进行了测定,分析了测定过程中的不确定度来源,重点对其主要不确定度分量和合成进行了评定。结果表明,样品的称量、试液的定容以及标准的配制过程是引入不确定度的主要因素。     

LC-ICP-MS技术分析土壤中的砷形态

建立了土壤中亚砷酸根(As~Ⅲ),砷酸根(As~Ⅴ),一甲基砷酸(MMA),二甲基砷酸(DMA)的液相色谱-电感耦合等离子体质谱(LC-ICP-MS)在线联用检测方法。以磷酸为提取剂,抗坏血酸为还原剂,水浴加热1h可以有效提取土壤中的As;4种砷形态经过Hamilton PRP-x100阴离子交换柱,用15mmol/L的(NH_4)_2HPO_4以1mL/min的流速进行洗脱分离。实验结果表明,3种土壤标准物质的As提取率在86.61%~108.06%之间,平均提取率为99.94%,且该方法检测的相对误差<10%,RSD(n=3)不大于3.69%。同时,对比了Hamilton PRP-x100阴离子交换柱与IonPac AS19阴离子交换柱对4种砷形态的分离效果。     

煤矿应急救援中无线Mesh网络多信道分配算法

针对现有的无线Mesh网络多信道分配算法无法解决煤矿应急救援中无线Mesh网络因传输干扰导致的信道分配抖动问题,结合无线Mesh网络连通性以及干扰模型,提出了一种基于拓扑分层和干扰避免的多信道分配算法,即对网络拓扑分层,在确定第1层节点与边的基础上,继续对其他层进行拓扑分配,然后根据干扰情况对各层进行信道分配。设计了仿真模型:无线Mesh节点发射距离为200m,干扰距离为500m,拓扑范围为1 000m×1 000m。随机选取20个节点,在可用信道变化和网关变化2种情况下对该算法进行仿真分析,结果表明该算法较常用的拓扑结构算法提高了网络的吞吐量,降低了信道分配中的传输干扰。     

下井人员生命体征传感器的设计

针对目前中国矿井人员健康在线监测技术落后、未实现下井人员身体状况在线监测的现状,介绍了一种矿井人员区域定位与健康监测系统的总体结构,重点研究了下井人员健康监测传感器技术,提出了体温监测传感器、脉搏监测传感器、救护队员姿态监测传感器及一种集成的生命体征监测传感器的设计方案,对预防矿井潜在医疗紧急事件具有重要意义。     

基于总体平均经验模态分解的主动噪声控制系统研究

为了提高宽窄带混合噪声的消噪效果,本文提出一种基于总体平均经验模态分解（Ensemble empirical mode decomposition,EEMD）的主动噪声控制（Active noise control,ANC）系统,利用实时EEMD算法逐段将混合噪声分解成若干个固有模态函数（Intrinsic mode functions,IMF）分量.因为这些IMF分量的频带各不相同,所以实现了混合噪声中宽带分量和窄带分量的有效分离,独立进行ANC处理后成功解决了处理混合噪声时带来的“火花”现象,而且避免了传统混合ANC（Hybrid ANC,HANC）系统中频率失调的影响. EEMD算法也是对混合噪声的平稳化处理过程,因此当混合噪声中出现非平稳变化时,本文提出的系统也能保持较好的系统稳定性.通过不同噪声环境下进行仿真分析,提出的ANC系统比HANC系统具有更好的系统稳定性和更小的稳态误差.     

新一代煤矿井下监控系统研制

针对现有煤矿监控系统的数据传输还主要采用主从式、基带传输或FSK传输的通信方式,使得通信网络结构单一、监控设备冗余度不高、危险控制响应时间慢等缺点,本文提出新一代煤矿监控系统研究,论文建立了新一代煤矿监控系统结构模型,并对系统关键技术进行了深入研究,研究了基于现场总线的多主分站通信技术及监控软件技术,然后对系统进行了井下现场工业性试验与测试,结果表明,新一代煤矿监控系统无需上位机便可自动完成分站之间的对等通信与控制功能,响应时间小于5 s,且网络结构可靠性高,系统运行稳定,断开冗余线路的任何一根光纤,自恢复时间不大于20 ms。     

受电弓滑板材料的载流摩擦磨损特性

利用自行研制的改进型滑动电接触实验机,通过对铜基粉末冶金滑板和浸铜碳滑板与铜锡合金导线的对磨实验,分析了两种滑板材料在不同载流时的摩擦磨损特性。研究表明:两种滑板材料的摩擦磨损都要经历过渡期和相对稳定期两个阶段,随载流的增大,摩擦因数、接触电阻以及磨耗率都增大,但变化的趋势和幅度不同。浸铜碳滑板的摩擦因数和接触电阻变化率较小,但其绝对数值较大;铜基粉末冶金滑板的摩擦因数和接触电阻相对较小,但其随载流增加的幅度较大,载流稳定性稍差。微观形貌分析显示,两种滑板在强电流下的磨损形式主要是电弧侵蚀下的磨粒磨损和粘着磨损;而浸铜碳滑板磨耗率变化较小,强电流条件下其载流摩擦磨损性能较好。