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基于跃度约束的五轴机床进给速度控制策略
黄玉坤;唐清春;黄文桂;刘新宇;杨鸿昆;吴亚文;为保证复杂零件的表面加工质量，对五轴机床进给速度柔性变化展开研究，提出了一种基于跃度约束的恒表面速度控制方法。首先，通过合成速度与各轴分速度的关系建立速度优化模型；然后，根据机床特性对其进行速度、加速度及跃度约束，最终求得实际合成速度；最后，通过叶片加工程序的MATLAB仿真和实验验证其算法的可行性。结果表明，相较于恒定编程进给速度，采用该算法的零件表面明显无过切现象，有效提高了零件的加工质量。
模糊决策与增量式PID结合的煤矿井下带式输送机控制
杨万海;李亚宁;针对煤矿井下带式输送机因双滚筒与输送带非线性接触力学、转动惯量耦合及煤流动态分布导致的复杂动力学问题，提出一种自适应模糊PID控制方法。通过建立双滚筒驱动系统力学模型，分析了牵引力、速度与电动机转矩的耦合关系，推导出系统总驱动转矩需求的计算方法，为控制提供精确的设定目标。实时采集实际转矩并计算其与目标值的偏差及变化率，作为控制输入；设计模糊决策与增量式PID相结合的双层控制器，采用梯形隶属度函数进行模糊化处理，基于模糊规则在线动态修正PID参数，实现参数自适应优化。优化后的参数驱动增量式PID算法实时调节电动机转矩，有效抑制弹性振荡传播引发的带速波动。实验结果表明：该方法使带式输送机运煤效率提升至88.8%，输送能力达3 500 t/h，单位能耗显著降低，转矩控制精度明显提高，能够有效抑制井下负载波动与干扰，提升系统运行稳定性与能效。
大采高液压支架智能销轴装配车设计
王伦;马英;魏存跃;孙亚超;金耀辉;申文义;随着大采高液压支架的应用推广，其尺寸、重量的增加对装配过程提出了更高的要求。针对大采高液压支架因销轴安装高度高、重量大等引起的销轴装配难度大的问题，同时为实现支架在厂内的安全高效组装及因副井尺寸限制需解体井下安装时降低工人劳动强度等目标，设计了一种适用于大采高液压支架底座、连杆、掩护梁、顶梁等组件联接处销轴装配的智能销轴装配车。该装配车通过将销轴装配流程分解为销轴输送、轴孔定位、插销3个环节，通过不同的机构设计实现各功能并集成至装配车，使其可实现销轴的自动化装配；储轴盘的设计进一步提高了批量化生产场景下的装配效率。该销轴车对提高液压支架销轴安装效率、降低操作风险等具有重要使用价值。
基于InoProShop的刮板转载机控制系统设计
冯化;针对煤矿井下顺槽用刮板转载机，设计了一种基于InoProShop平台的控制系统。该系统以多核PLC为核心，集成扩展模块构建硬件架构，通过Modbus TCP与CANbus协议实现高效通信；软件层面开发标准化功能块实现电动机控制保护、数据采集、安全监测等核心功能；结合多级任务调度机制确保关键任务快速响应。经井下试验验证，该系统运行稳定可靠，有效提高了物料转载效率，其技术方案可拓展至其他矿用移动装备控制领域，并为控制系统关键元器件国产化提供了可复用的技术路径。
基于PLC的采煤机电缆自动拖拽系统设计
牛永明;采煤机正常工作中，电缆需要跟随采煤机移动。在移动过程中，电缆极易产生弯曲或折叠等现象，可能小于电缆容许的弯曲半径，从而影响电缆的服役寿命。针对上述问题，利用S7-1200 PLC设计了一套电缆自动拖拽系统，以实时跟踪采煤机行进状态，自适应控制电缆的张紧、换向等基本功能。硬件上，配置编码器、行程开关和张力传感器等测量模块，实时监测采煤机工作状态，实现电缆与采煤机的协同步进，并根据行进方向实时调整电缆拖拽方向和力度;软件上，对S7-1200 PLC软件系统进行优化，通过传感信号使能反馈调节电缆拖拽，保障采煤机正常运行。该电缆自动拖拽系统易于集成到采煤机自动控制系统中，对提高采煤作业效率、降低事故风险具有重要意义。
基于振动信号小波降噪及粗糙集分类的故障诊断方法研究
赵扬;张旺;针对煤矿机电设备振动信号易受强噪声污染、故障特征冗余度高导致的诊断精度不足问题,提出了一种融合小波降噪与粗糙集理论的智能故障诊断方法。该方法首先利用小波变换对原始振动信号进行多尺度分解与阈值降噪,有效提升信噪比;继而通过改进的小波包算法提取设备状态的多频带特征,并采用遗传算法驱动的粗糙集属性约简技术,剔除冗余征兆属性,构建精简高效的故障分类模型。以齿轮箱为实验对象,对正常、齿面磨损及碎齿3种状态的振动信号进行分析,结果表明,该方法能显著抑制频率混叠,准确提取故障敏感特征,并在约简后的特征集上实现高精度故障识别,为煤矿关键设备的在线监测与智能诊断提供了可靠的技术方案。
基于破岩噪声的掘进机超前探测适配性技术研究
孙增;李萌龙;为解决煤矿井下巷道掘进过程中传统地球物理探测方法受电磁干扰、需停机作业、探测精度与时效性不足而影响掘进安全与效率的问题,以高家梁煤矿为背景提出基于掘进机破岩噪声震源的地震波超前探测成像技术,为掘进机安全智能化作业提供技术支撑。通过调研与现场实测,从机械作业角度分析掘进机截割破岩机理,明确破岩噪声震源的时频域特征、周期规律及信号产生的机械关联特性,构建适配掘进机作业场景的震源函数与含不良地质体的地质地球物理模型;明确不良地质体响应特征;结合独立分析技术、完整集合经验模态分解(CEEMD)与小波变换建立有效信号识别方法,提取关键特征参数;基于卷积神经网络(CNN)训练成像模型,实现不良地质体精准成像。研究结果表明,该技术可有效剥离掘进机破岩噪声中的干扰信号,成像准确率达90%以上,能够实现掘进机掘进与超前探测的实时同步,提升掘进机作业安全性与智能化水平。
薄煤层综采工作面机械安装及采煤工艺技术研究
杨景惠;李萌龙;1.3 m以下薄煤层机械安装及采煤面临空间极度受限、设备需拆解分段运输、耗时且易损、人员操作受限致安装精度难保证等严峻挑战。针对某矿1.3 m以下薄煤层综采工作面,综合运用工程类比、理论分析等方法,探索性使用了整体框架式液压支架搬运车、铲板式搬运车,研究刮板机、转载机、采煤机、液压支架等设备的安装与运输工艺,并优化了薄煤层开采条件下的截煤工艺。现场应用显示截割后煤壁平整、无大量垮塌满足工艺要求,该研究可为实现1.3 m以下工作面安全、高效设备安装及采煤作业提供科学的理论和技术支撑。
人工智能技术发展及应用研究综述
张妮;徐文尚;王文文;总结了国内外人工智能技术的发展历史,介绍了它的研究现状、领域以及目前发展水平,简要地探讨了当前研究的热点:智能接口以及数据挖掘技术,展望了人工智能的发展前景。
带式输送机的现状与发展趋势
赵玉文,李云海分析了国内外带式输送机的现状与发展差距 ,特别是大型带式输送机的核心技术 (包括带式输送机动态分析与监测技术、可控软起动技术与功率均衡技术 )、设备性能及其可靠性、寿命等 ,论述了带式输送机技术的发展趋势。
基于Ansys Workbench的固定支架优化设计
查太东;杨萍;应用Ansys Workbench对固定支架进行拓扑优化和多目标优化设计,在满足使用条件下,使得固定支架的质量减小23.8%。同时介绍了Ansys Workbench优化设计的方法和步骤。
浅谈基于ANSYS软件的接触分析问题
钱俊梅;江晓红;仲小冬;范军;介绍了利用有限元软件ANSYS进行接触分析的基础知识,一般流程及相关要点。以曲轨卸载装置为例,建立了其有限元模型,分析了轮轴与曲轨之间的接触压力,指出了在分析过程中要注意的问题,为曲轨卸载装置的后续工作提供了有价值的参考。
基于MATLAB的图形用户界面(GUI)设计
王巧花,叶平,黄民MATLAB6.x的GUIDE是专门用于图形用户界面 (GUI)程序设计的快速开发环境。从介绍GUIDE入手 ,结合具体的软件图形界面实例 ,给出了利用GUIDE制作图形用户界面的基本方法。在该例子中 ,利用GUIDE设计的界面不仅可以对输入的数据进行曲线拟合 ,建立数学模型 ,而且还可以通过此模型作进一步的预测和分析 ,界面友好 ,具有开放性 ,方便用户不断地完善和扩充其功能。
人工智能技术发展及应用研究综述
张妮;徐文尚;王文文;总结了国内外人工智能技术的发展历史,介绍了它的研究现状、领域以及目前发展水平,简要地探讨了当前研究的热点:智能接口以及数据挖掘技术,展望了人工智能的发展前景。
步进电机的控制原理及其单片机控制实现
丁伟雄,杨定安,宋晓光首先对步进电机作了概要性介绍,然后对步进电机的控制原理包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统的说明,最后采用80 5 1单片机来控制步进电机,并给出了步进电机的双相三拍控制和三相六拍的单片机控制的具体实现方法。
基于MATLAB的图形用户界面(GUI)设计
王巧花,叶平,黄民MATLAB6.x的GUIDE是专门用于图形用户界面 (GUI)程序设计的快速开发环境。从介绍GUIDE入手 ,结合具体的软件图形界面实例 ,给出了利用GUIDE制作图形用户界面的基本方法。在该例子中 ,利用GUIDE设计的界面不仅可以对输入的数据进行曲线拟合 ,建立数学模型 ,而且还可以通过此模型作进一步的预测和分析 ,界面友好 ,具有开放性 ,方便用户不断地完善和扩充其功能。
基于Ansys Workbench的固定支架优化设计
查太东;杨萍;应用Ansys Workbench对固定支架进行拓扑优化和多目标优化设计,在满足使用条件下,使得固定支架的质量减小23.8%。同时介绍了Ansys Workbench优化设计的方法和步骤。
基于PLC的机械手控制系统设计
李景魁;机械手的问世给工业生产中的高工作强度、恶劣工作环境等问题带来了解决方案。机械手是在工业生产自动化中常见的一种控制对象,而PLC是专门为工业自动化领域设计实时控制装置的编程序控制器。分别详细介绍了机械手和PLC的原理、结构及特点,并描述了基于PLC的机械手控制系统的设计和实现过程。