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基于改进卡尔曼滤波和状态观测器的井下信号灯闭锁控制
1
作者
汪学明
黄竞智
+1 位作者
宋传智
吴代丰
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第11期118-126,141,共10页
在非煤矿山井下斜坡道运输过程中,由于井下UWB动态定位精度不足、车辆定位卡采样间隔长和数据丢失等,传统信号灯闭锁控制方法效果较差。针对该问题,提出一种基于改进卡尔曼滤波和状态观测器的井下信号灯闭锁控制方法。分析了基于UWB的...
在非煤矿山井下斜坡道运输过程中,由于井下UWB动态定位精度不足、车辆定位卡采样间隔长和数据丢失等,传统信号灯闭锁控制方法效果较差。针对该问题,提出一种基于改进卡尔曼滤波和状态观测器的井下信号灯闭锁控制方法。分析了基于UWB的井下车辆定位原理,给出了适合非煤矿山井下特点的信号灯逻辑判定方法。提出一种强跟踪卡尔曼滤波算法,通过强跟踪自适应方式对卡尔曼滤波算法进行改进,在计算预测误差时加入时变渐消因子,提高定位精度;根据滤波后所得的后验距离与速度值预测出车辆到达门限的时间,解决离散数据采集导致的控制滞后性问题,提高信号灯闭锁的可靠性和及时性。采用远程状态观测器评估信号灯闭锁控制效果,基于时域自动跟踪的统计,实现了闭锁可靠性的量化评估。仿真结果表明,改进卡尔曼滤波算法后,车辆动态与静态位置误差分别降低25.67%和27.19%,动态与静态速度误差分别降低25.28%和34.73%,信号灯门限逻辑响应更快。井下工业性试验和应用结果表明,采用强跟踪尔曼滤算法后,井下信号闭锁成功率达99.5%以上,有效提高了井下斜坡道岔路口信号闭锁控制的实时性和可靠性,保障了井下车辆的安全行驶。
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关键词
非煤矿山
井下斜坡道运输
信号灯闭锁控制
UWB
车辆定位
信号灯逻辑判定
强跟踪卡尔曼滤波
状态观测器
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职称材料
矿用隔爆电动执行器壳体轻量化设计
被引量：
2
2
作者
宋传智
邱宇
+2 位作者
汪学明
张立斌
单海东
《煤矿机械》
北大核心
2020年第10期123-126,共4页
以隔爆电动执行器的壳体为研究对象,根据静水压受载分析计算结果,建立了壳体重要结构尺寸的优化数学模型,进行了灵敏度分析,同时对隔爆外壳进行多目标优化设计,求解6组优化设计方案。在优化前和优化后的7组方案中,采用模糊物元法和熵权...
以隔爆电动执行器的壳体为研究对象,根据静水压受载分析计算结果,建立了壳体重要结构尺寸的优化数学模型,进行了灵敏度分析,同时对隔爆外壳进行多目标优化设计,求解6组优化设计方案。在优化前和优化后的7组方案中,采用模糊物元法和熵权法获得最佳设计方案。通过轻量化设计,在满足强度和刚度的条件下壳体质量相对优化前减少了9.8%,为矿用隔爆电动执行器的设计开发提供了理论依据。
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关键词
矿用隔爆电动执行器
外壳
轻量化
灵敏度分析
优化设计
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职称材料
矿用隔爆接线腔壳体多目标参数优化设计
3
作者
宋传智
邱宇
+3 位作者
汪学明
张立斌
单海东
陈宝元
《煤矿机械》
2022年第8期137-141,共5页
以矿用隔爆接线腔壳体为研究对象,根据静水压、各工况下受载分析计算结果,建立接线腔壳体尺寸优化的数学模型,并对设计输入参数与输出响应参数进行相关性分析,根据相关性分析结果确定重要强度、刚度响应量来减少计算量。采用MOGA优化算...
以矿用隔爆接线腔壳体为研究对象,根据静水压、各工况下受载分析计算结果,建立接线腔壳体尺寸优化的数学模型,并对设计输入参数与输出响应参数进行相关性分析,根据相关性分析结果确定重要强度、刚度响应量来减少计算量。采用MOGA优化算法获得了最佳设计方案,实现强度、刚度以及质量最优的多目标优化设计。
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关键词
矿用隔爆接线腔壳体
相关性分析
多目标
优化设计
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职称材料
题名
基于改进卡尔曼滤波和状态观测器的井下信号灯闭锁控制
1
作者
汪学明
黄竞智
宋传智
吴代丰
机构
中煤科工集团常州研究院有限公司
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第11期118-126,141,共10页
基金
西藏自治区科技计划重点研发项目(XZ202301ZY0002G)
中国煤炭科工集团常州研究院研发项目(2022GY0004)
天地(常州)自动化股份有限公司研发项目(2023GY2013)。
文摘
在非煤矿山井下斜坡道运输过程中,由于井下UWB动态定位精度不足、车辆定位卡采样间隔长和数据丢失等,传统信号灯闭锁控制方法效果较差。针对该问题,提出一种基于改进卡尔曼滤波和状态观测器的井下信号灯闭锁控制方法。分析了基于UWB的井下车辆定位原理,给出了适合非煤矿山井下特点的信号灯逻辑判定方法。提出一种强跟踪卡尔曼滤波算法,通过强跟踪自适应方式对卡尔曼滤波算法进行改进,在计算预测误差时加入时变渐消因子,提高定位精度;根据滤波后所得的后验距离与速度值预测出车辆到达门限的时间,解决离散数据采集导致的控制滞后性问题,提高信号灯闭锁的可靠性和及时性。采用远程状态观测器评估信号灯闭锁控制效果,基于时域自动跟踪的统计,实现了闭锁可靠性的量化评估。仿真结果表明,改进卡尔曼滤波算法后,车辆动态与静态位置误差分别降低25.67%和27.19%,动态与静态速度误差分别降低25.28%和34.73%,信号灯门限逻辑响应更快。井下工业性试验和应用结果表明,采用强跟踪尔曼滤算法后,井下信号闭锁成功率达99.5%以上,有效提高了井下斜坡道岔路口信号闭锁控制的实时性和可靠性,保障了井下车辆的安全行驶。
关键词
非煤矿山
井下斜坡道运输
信号灯闭锁控制
UWB
车辆定位
信号灯逻辑判定
强跟踪卡尔曼滤波
状态观测器
Keywords
non-coal mine
underground ramp transportation
signal light locking control
UWB
vehicle positioning
signal light logic determination
strong tracking Kalman filter
state observer
分类号
TD525 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
矿用隔爆电动执行器壳体轻量化设计
被引量：
2
2
作者
宋传智
邱宇
汪学明
张立斌
单海东
机构
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤矿机械》
北大核心
2020年第10期123-126,共4页
基金
天地(常州)自动化股份有限公司研发项目(2019GY109)。
文摘
以隔爆电动执行器的壳体为研究对象,根据静水压受载分析计算结果,建立了壳体重要结构尺寸的优化数学模型,进行了灵敏度分析,同时对隔爆外壳进行多目标优化设计,求解6组优化设计方案。在优化前和优化后的7组方案中,采用模糊物元法和熵权法获得最佳设计方案。通过轻量化设计,在满足强度和刚度的条件下壳体质量相对优化前减少了9.8%,为矿用隔爆电动执行器的设计开发提供了理论依据。
关键词
矿用隔爆电动执行器
外壳
轻量化
灵敏度分析
优化设计
Keywords
mine flameproof electric actuator
shell
lightweight
sensitivity analysis
optimization design
分类号
TD676 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
矿用隔爆接线腔壳体多目标参数优化设计
3
作者
宋传智
邱宇
汪学明
张立斌
单海东
陈宝元
机构
天地(常州)自动化股份有限公司
出处
《煤矿机械》
2022年第8期137-141,共5页
基金
天地(常州)自动化股份有限公司研发项目(2019GY109)。
文摘
以矿用隔爆接线腔壳体为研究对象,根据静水压、各工况下受载分析计算结果,建立接线腔壳体尺寸优化的数学模型,并对设计输入参数与输出响应参数进行相关性分析,根据相关性分析结果确定重要强度、刚度响应量来减少计算量。采用MOGA优化算法获得了最佳设计方案,实现强度、刚度以及质量最优的多目标优化设计。
关键词
矿用隔爆接线腔壳体
相关性分析
多目标
优化设计
Keywords
mine flameproof wiring chamber shell
correlation analysis
multi-objective
optimal design
分类号
TH128 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进卡尔曼滤波和状态观测器的井下信号灯闭锁控制
汪学明
黄竞智
宋传智
吴代丰
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
矿用隔爆电动执行器壳体轻量化设计
宋传智
邱宇
汪学明
张立斌
单海东
《煤矿机械》
北大核心
2020
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
矿用隔爆接线腔壳体多目标参数优化设计
宋传智
邱宇
汪学明
张立斌
单海东
陈宝元
《煤矿机械》
2022
0
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职称材料
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