矿用防爆微型直流空压机诞生

矿用防爆微型直流空压机诞生

一、矿用防爆微型直流空压机诞生(论文文献综述)

朱振[1](2020)在《带式输送机托辊运行状态在线巡检机器人关键技术研究》文中研究说明带式输送机是煤矿中最主要的输送设备,输送机的运行状态对输送机和矿山的安全生产存在着重大的影响,其中由于托辊卡阻故障造成的火灾隐患更加严重。为此,每条输送机都配备固定的巡检工作人员,每天定时定点地检测输送机的运行状态。然而,矿山作业环境恶劣而复杂,工作人员昼夜轮班巡检,检测效果差。因此,研究并设计带式输送机巡检机器人,代替输送机巡检工作人员完成巡检工作,对提高巡检质量,保障输送机的正常运行和安全生产具有重要的意义。为了实现输送机沿线托辊运行状态的检测,研究设计了输送机巡检机器人。通过分析输送机现场工作环境和巡检人员作业内容,总结巡检机器人的设计要求,提出了巡检机器人系统和结构的设计方案,并对巡检机器人的行走系统、通讯系统、信息采集系统、供电系统和上位机处理系统做了分析和研究。为了保障巡检机器人可以准确检测托辊的运行状态,提出基于红外图像处理技术的托辊运行状态的检测方法。首先,阐述输送机的工作过程,基于摩擦热力学原理建立托辊-输送带摩擦生热的数学模型,并利用ANSYS仿真分析托辊-输送带摩擦生热产生的温度场。其次,应用红外热成像仪实验采集托辊在正常和卡阻故障状态下的视频图像,结合理论和仿真分析其表现特征。最后,基于红外热成像测温原理分析红外图像的特点,应用红外图像处理技术对图像进行灰度化、滤波去噪和图像增强处理,并提出应用OSTU阈值分割算法和形态学改进方法提取图像中卡阻托辊的区域,采用灰度重心的方法标定出故障托辊在图像中的位置。为了验证巡检机器人各系统是否满足设计需求,按照设计方案搭建行走轨道并加工制作巡检机器人实验样机,在现有带式输送机实验设备的基础上完成实验平台搭建,对机器人各系统的功能进行实验室实验测试。实验结果表明,本文所研究设计的巡检机器人基本满足功能需求。该论文有图56幅,表15个,参考文献94篇。

武子清[2](2020)在《矿用空压机组巡检机器人运动控制技术研究》文中认为矿用空气压缩机是为煤矿风动机械和井下“压风自救”系统提供动力、供给新鲜空气和排除瓦斯气体与粉尘的重要设备,其稳定可靠地运行对保障煤矿的安全生产具有十分重要的意义。在煤矿空压机房中多台空压机轮流工作,用于保证煤矿井下的稳定供风,是保障煤矿安全生产的关键场所。目前,主要通过人工巡检的方式对空压机组进行状态监测,效率低、漏检率高、实时性差,导致煤矿生产中能源浪费和安全事故时有发生。此外,由于煤矿空压机房中机电设备数量多、噪音大、温度高且运行环境恶劣,巡检工人的劳动条件差。基于上述问题,本文以巡检机器人运动控制技术研究为背景,设计了适用于矿用空压机组的智能巡检机器人,研究了巡检机器人路径规划以及运动控制关键技术。论文主要研究内容如下:(1)分析了矿用空压机的工作特点和监测需求,设计了基于ROS操作系统的巡检机器人软硬件系统,建立了巡检机器人差速驱动运动学模型,并基于Simulink对巡检机器人运动学模型进行了仿真分析。(2)针对巡检机器人路径规划问题,设计了一种改进蝙蝠算法,引入惯性权重和莱维飞行优化了全局搜索中速度和位置更新方式,并利用柯西分布改进了算法的局部搜索机制,将改进蝙蝠算法应用于巡检机器人全局路径规划,提高了最优路径的求解精度。(3)分析了巡检机器人轨迹跟踪控制原理和差速驱动机器人两轮不同步对轨迹跟踪的影响,设计了基于线性误差模型的MPC轨迹跟踪控制器,通过改进蝙蝠算法对轮速PID控制器参数进行优化,设计了一种自适应差速补偿同步控制结构,并基于串级控制原理设计了MPC-APID分层轨迹跟踪控制器,建立了控制器的仿真模型,仿真结果表明其能够实现对参考轨迹快速准确的跟踪。(4)搭建了巡检机器人实验平台,在室内环境和煤矿空压机房中对路径规划算法、轨迹跟踪控制器以及同步控制性能进行了测试,验证了所提算法和控制结构的有效性。实验结果表明:巡检机器人通过全局路径规划算法能够设计出矿用空压机组最短有效巡检路径,实现参考轨迹的快速跟踪,自适应差速补偿同步控制结构能够有效提高巡检机器人两驱动轮的同步性。该论文有图76幅,表23个,参考文献93篇。

唐世强[3](2019)在《基于故障特征值的煤矿井下漏电保护研究》文中研究指明煤矿井下环境危险恶劣,易聚积煤尘和瓦斯,煤矿井下一旦发生漏电,很可能会引起人身触电,酿成火灾,煤尘及瓦斯爆炸等恶性事故。由于漏电过程机理复杂,漏电信号微弱,且易受干扰,现有的漏电保护方法都存在一定的不足,所以矿井电网漏电故障识别一直没有很好地解决。首先,说明了井下低压供电系统的特点,分析了现有的漏电保护原理和其利弊处。利用矿井低压电网的电路模型及其单相漏电等效模型,得出其发生单相漏电时的各种漏电特征量的数学表达式。通过各个漏电特征量的数学表达式,可以发现影响漏电过程的主要因素有:对地绝缘电阻、对地电容、漏电电阻、漏电时电源初相角及漏电点位置等。然后根据矿井低压电网的单相漏电模型建立了基于最小二乘算法的井下电网绝缘参数辨识的数学模型,解释说明了基于最小二乘法的故障特征值的判别原理。利用Matlab仿真构建煤矿井下低压电网的漏电线路模型,通过模拟不同的漏电故障因素,对采集的零序电压和零序电流信号利用最小二乘参数法求解,得到各个支路的对地绝缘阻抗和对地电容序列,来以此判别故障线路和故障线路。对比原有的稳态漏电保护方法,表明了基于故障特征值选漏方法的可行性和高效性。最后给出了基于该方案的选择性漏电保护装置的硬件和软件的设计。图 [38] 表[11] 参[60]

潘劲松[4](2008)在《基于DSP的交流电机变频调速系统研究》文中研究说明从全球电气传动应用技术发展趋势来看,随着电力电子技术的不断发展,电气传动控制在现代化建设中起着越来越重要的作用。为了满足高性能、环保、节能的要求,自20世纪70至80年代以来,通过对交流调速控制技术的不断深入研究与完善,作为牵引电气传动的矿用架线式电机交流拖动领域,异步电机的交流调速控制系统以其特有的优点正逐步取代传统的直流调速系统,特别是空间矢量变频调速控制技术更是具有不可比拟的使用价值。本文介绍了交流调速系统的发展概况、使用领域,以及交流调速系统的国内外研究现状,针对我国能源消耗大的现实,在传统直流电机调速系统中大力推广、应用空间矢量变频控制技术已成为电动机调速的最新潮流,也具有极其重要的现实意义。文中主要阐述了交流电机的调速方法、推导出交流电机的等效模型,阐述了矢量控制的基本思路,对基于高速数字信号处理器(DSP)的交流电动机SVPWM空间矢量变频调速控制系统进行研究,完成了交流电机矢量控制系统的硬件结构、控制算法。文中为了体现该系统的实用性,设计出了基于TMS320LF2407的DSP最小控制系统。在DSP的软件编程上,采用汇编语言和结构化的C语言对有关控制策略进行实现,使得控制程序具有结构化和条理化,控制思路清晰。并对该矢量控制的交流变频调速系统进行了仿真和实验。从仿真和试验的波形可以看出,该系统可以实现较大范围内的平滑调速,有很强的控制精度和良好的动态性能,实验结果验证了系统设计的有效性,可行性,为新的实验设备的进一步开发和利用奠定了坚实的基础。

李剑峰[5](2005)在《矿用防爆微型直流空压机诞生》文中进行了进一步梳理

李剑锋[6](2005)在《矿用防爆微型直流空压机诞生》文中提出山东省煤炭科学研究所和济南空气压缩机厂、兖州矿业(集团)公司兴隆庄煤矿共同研制的一种机动灵活的矿用防爆微型直流空压机,可为各种矿用气动工具提供压缩空气,有效地解决了煤矿井下有些地方因没有风源或风管(电缆)引出不便而影响气动工具使用的问题,已经由专家通过了技术鉴定。

李剑锋[7](2003)在《矿用防爆微型直流空压机诞生》文中研究表明

任龙[8](2016)在《按压检测机械手的设计与研究》文中研究说明在目前智能坐便器的检测过程中,针对传统智能坐便器检测装置夹具的灵活性不够、检验过程人员劳动强度大、效率低等的不足,并为了提高寿命检测机的工作可靠性,提出了一种采用移动式机械手检测的智能坐便器检测装置。本文介绍了机械手的工作原理,硬件实现及软件开发。本文所做的研究内容主要有以下几个方面:对原按压检测状况做出分析,根据设备的工况条件设计出一种运用移动式机械手的新检测方案,并通过对机械手的自由度的数目、精度(正确性)、重复精度(变化性)、运动范围、最大工作速度、负荷能力等方面的研究,设计出了机械手的结构以及气路系统的设计。对机械手以及部分零件,尤其是连接部件进行静力学分析,确认了机械手设计的稳定性。最后对机械手的运行状态进行疲劳分析,保证了机械手的安全和稳固。从总体上讲,机械手的控制方式分为自动控制和手动控制。对系统的控制方式和结构进行了研究,其中包括:总体构造、控制流程和各个子模块的功能。对驱动方案的上位机监控系统、控制器、驱动模块、执行模块、传感器模块五大模块进行研究分析,确定了机械手的控制方案以及完整的工作流程,并加入了具体的电气安装模块,通过选型将以上几个模块组合起来实现机械手的智能控制。基于PLC的机械手控制系统设计,依据本机械手的工况条件和工作要求,从可编程控制系统组成的相关控制理论方面,对机械手的控制方式进行分析,从而对PLC的输入/输出、控制系统前后端电路进行设计。根据机械手的实际操作情况设计具体的流程,并采用SCL语言分别设计了手动和自动操作程序及完整的PLC程序,最后描述了各部分的连接方式以及相应的控制接线等。根据上述各部分的机械结构,运用SolidWorks三维建模仿真软件,将机械手各个部分的结构外形设计并绘制出来,最后装配成三维模型。将前面设计的机械手的整体工作流程拆分成各任务步骤,然后运用SolidWorks motion插件,将每一步的任务按照时间先后的顺序导入SolidWorks motion中,实现对机械手的虚拟运动仿真,生成动画。最后对机械手的运动仿真结果进行每个方向上的速度、运动轨迹分析,做到了实时反映本设计方案以及各部分的参数的不足,为未来检测方案的改进提供了直观的理论依据。通过以上几项工作内容,可使机械手达到预期的工作情况,改进后的检测装置具有自动化程度高、检测范围大、检测精度好、易于维修维护的特点。也达到了本论文的设计目的和要求。

二、矿用防爆微型直流空压机诞生(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、矿用防爆微型直流空压机诞生(论文提纲范文)

(1)带式输送机托辊运行状态在线巡检机器人关键技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及来源
    1.2 国内外研究现状
    1.3 带式输送机托辊故障分析
    1.4 存在的主要问题
    1.5 主要研究内容
2 托辊运行状态在线巡检机器人方案设计
    2.1 巡检机器人设计要求
    2.2 巡检机器人设计方案
    2.3 本章小结
3 托辊运行状态在线巡检机器人系统研究
    3.1 巡检机器人行走系统
    3.2 巡检机器人通讯系统
    3.3 巡检机器人信息采集系统
    3.4 巡检机器人供电系统
    3.5 上位机处理系统
    3.6 本章小结
4 托辊运行状态检测方法研究
    4.1 理论研究基础
    4.2 托辊-输送带摩擦热分析
    4.3 卡阻故障托辊红外图像预处理方法
    4.4 卡阻故障托辊图像分割与标定方法
    4.5 本章小结
5 巡检机器人系统测试与分析
    5.1 巡检机器人系统性能实验测试与分析
    5.2 托辊运行状态检测方法实验测试与分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录1
作者简历
学位论文数据集

(2)矿用空压机组巡检机器人运动控制技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源及背景
    1.2 课题研究现状及存在问题
    1.3 课题研究内容与方法
    1.4 课题研究意义
    1.5 论文结构
2 巡检机器人系统总体设计
    2.1 巡检机器人软件系统设计
    2.2 巡检机器人硬件系统设计
    2.3 巡检机器人运动学模型建立
    2.4 本章小结
3 巡检机器人全局路径规划算法研究
    3.1 蝙蝠算法
    3.2 蝙蝠算法的改进
    3.3 改进蝙蝠算法在路径规划中的应用
    3.4 本章小结
4 巡检机器人运动控制技术研究
    4.1 巡检机器人轨迹跟踪问题描述
    4.2 巡检机器人模型预测轨迹跟踪器设计
    4.3 差速补偿同步控制结构设计与仿真研究
    4.4 基于MPC-APID的分层轨迹跟踪控制器
    4.5 本章小结
5 巡检机器人路径规划和运动控制实验研究
    5.1 实验平台和方法
    5.2 实验结果与分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(3)基于故障特征值的煤矿井下漏电保护研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景与意义
    1.2 漏电保护技术的研究发展与现状
        1.2.1 国外漏电保护发展历史
        1.2.2 我国漏电保护发展历史
        1.2.3 我国漏电保护发展现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 井下低压电网的运行方式和漏电原理
    2.1 井下低压供电系统的基本状况和中性点不接地系统
        2.1.1 井下低压供电系统的基本特点
        2.1.2 变压器中性点不接地运行方式
        2.1.3 漏电保护原理简介
    2.2 非选择性漏电保护原理
        2.2.1 附加直流电源漏电保护原理
        2.2.2 零序过压保护原理
    2.3 选择性漏电保护原理
        2.3.1 零序电流漏电检测原理
        2.3.2 零序功率方向漏电检测原理
    2.4 暂态分量分析的选择性漏电保护原理
        2.4.1 首半波原理
        2.4.2 小波分析法
    2.5 本章小结
3 矿井低压电网单相漏电特征量分析
    3.1 单相漏电暂态过程的等效模型
    3.2 单相漏电暂态过程的漏电电流
    3.3 单相漏电暂态过程的零序电压
    3.4 单相漏电暂态过程的各支路零序电流
    3.5 井下低压漏电保护的MATLAB仿真分析
        3.5.1 系统结构
        3.5.2 系统仿真结构图
    3.6 本章小结
4 最小二乘参数漏电辨别方法
    4.1 漏电模型的建立
    4.2 漏电模型参数识别
        4.2.1 最小二乘参数辨识算法
        4.2.2 选漏判据
    4.3 仿真验证
        4.3.1 不同漏电电阻的仿真验证
        4.3.2 不同漏电初相角的仿真验证
        4.3.3 不同漏电点位置的仿真验证
    4.4 本章小结
5 井下漏电保护装置的硬件开发设计
    5.1 硬件系统总体设计
    5.2 微处理器
    5.3 漏电保护装置硬件单元电路
        5.3.1 电源模块
        5.3.2 复位电路
        5.3.3 晶振电路
        5.3.4 零序电流调理电路
        5.3.5 零序电压调理电路
        5.3.6 串口通讯电路
    5.4 本章小结
6 井下漏电保护装置的软件设计
    6.1 井下漏电保护软件开发环境
    6.2 系统软件实现
        6.2.1 主应用处理模块
        6.2.2 A/D采样模块
        6.2.3 通讯串口模块
    6.3 本章小结
7 总结
    7.1 总结
    7.2 存在的问题与展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(4)基于DSP的交流电机变频调速系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 国内外矿用架线式电机车传动现状
    1.2 交流调速系统的发展与应用领域
    1.3 交流调速系统的国内外研究现状
    1.4 交流调速系统研究的目的和意义
    1.5 本论文的主要工作和内容安排
第2章 交流调速异步电机矢量控制的基本原理
    2.1 矢量控制的基本思想
    2.2 坐标变换理论
        2.2.1 坐标变换的目的
        2.2.2 三相-两相变换(3/2 变换)
        2.2.3 两相-两相旋转变换(2s/2r 变换)
    2.3 转子磁场位置及速度估计
        2.3.1 基于电机状态方程的计算方法
        2.3.2 模型参考自适应(MRAS)法
    2.4 逆变器开关状态和电压空间矢量、定子磁链轨迹
    2.5 本章小节
第3章 基于DSP 的交流电机变频控制方案设计
    3.1 矿用架线式电动机车负载特性和调节分析
    3.2 矢量控制交流调速系统的基本结构设计
    3.3 转子电流磁链模型的实现
    3.4 速度自适应辨识的实现
        3.4.1 速度自适应辨识
        3.4.2 转子磁链观测模型的实现
    3.5 电压空间矢量的计算
    3.6 PID 调节器的设计
    3.7 本章小节
第4章 矢量控制系统的硬件和软件实现
    4.1 系统硬件结构组成
    4.2 TMS320LF2407 DSP 开发板
        4.2.1 TMS320LF2407 概述
        4.2.2 TMS320LF2407 内部主要功能模块介绍
    4.3 定子电流采样电路设计
    4.4 三菱智能功率模块(IPM)及相应电路
    4.5 小功率机组
    4.6 其他附属设备
    4.7 系统软件设计
        4.7.1 主程序模块
        4.7.2 子程序模块
第5章 实验分析
    5.1 开环启动实验
    5.2 反馈环节检测实验
结论
    1.工作总结
    2.展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的论文

(8)按压检测机械手的设计与研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 题背景和课题来源
    1.2 课题的意义
    1.3 械手的国内外发展状况
        1.3.1 国外发展状况
        1.3.2 国内发展状况
    1.4 文研究的主要内容
    1.5 小结
第2章 机械手机械系统设计
    2.1 设计本机械手的技术方案
    2.2 机械手设计方案分析
        2.2.1 工况条件
        2.2.2 设计思路及工作流程
    2.3 机械手系统的总体结构设计
        2.3.1 设计指标
        2.3.2 机械手的机身设计
        2.3.3 机械手的手爪设计
        2.3.4 伺服电机的选取
        2.3.5 气动部件的选取与设计
        2.3.6 整体设计结果
    2.4 机械手的静力学分析
        2.4.1 静力学分析介绍
        2.4.2 连接板的静力学分析
        2.4.3 机械手的静刚度分析
        2.4.4 机械手的疲劳分析
    2.5 本章小结
第3章 机械手控制系统的硬件设计与软件开发
    3.1 硬件设计
        3.1.1 系统各模块介绍
        3.1.2 系统各部分器件选取
    3.2 PLC与气动部分连接
    3.3 电气安装布局
    3.4 基于PLC的软件开发
        3.4.1 可编程控制器的特点
        3.4.2 可编程控制器应用领域
        3.4.3 可编程控制器的系统组成
    3.5 PLC的输入/输出设计
    3.6 系统电路设计
    3.7 PLC的程序设计
        3.7.1 回原点程序设计
        3.7.2 手动操作程序
        3.7.3 自动操作程序
    3.8 本章小结
第4章 基于Solidworks的机械手运动仿真验证
    4.1 SolidWorks的虚拟仿真概述
        4.1.1 虚拟仿真技术简介
        4.1.2 SolidWorks软件介绍
    4.2 基于SolidWorks的机械手模型搭建
        4.2.1 机械手各个部件的三维建模
        4.2.2 机械手的装配模型建立
    4.3 运动仿真
        4.3.1 SolidWorks motion插件
        4.3.2 机械手的运动仿真
    4.4 仿真结果与分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录一
附录二
攻读硕士期间发表的学术论文及成果

四、矿用防爆微型直流空压机诞生(论文参考文献)

  • [1]带式输送机托辊运行状态在线巡检机器人关键技术研究[D]. 朱振. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
  • [2]矿用空压机组巡检机器人运动控制技术研究[D]. 武子清. 中国矿业大学, 2020
  • [3]基于故障特征值的煤矿井下漏电保护研究[D]. 唐世强. 安徽理工大学, 2019(01)
  • [4]基于DSP的交流电机变频调速系统研究[D]. 潘劲松. 湖南大学, 2008(12)
  • [5]矿用防爆微型直流空压机诞生[J]. 李剑峰. 凿岩机械气动工具, 2005(04)
  • [6]矿用防爆微型直流空压机诞生[J]. 李剑锋. 流体传动与控制, 2005(03)
  • [7]矿用防爆微型直流空压机诞生[J]. 李剑锋. 建井技术, 2003(06)
  • [8]按压检测机械手的设计与研究[D]. 任龙. 西安建筑科技大学, 2016(03)

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矿用防爆微型直流空压机诞生
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