强噪声与非周期脉冲激励下单稳系统的随机共振及应用 被引量：2

1

作者 孙博文 黄升平 +3 位作者 王重秋 杨建华 李尚袁 杨岩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期279-284,298,共7页

随机共振是噪声背景下非线性系统对微弱特征信号的最优响应,能够对微弱特征信号进行增强。偏置单稳态系统相较于传统的双稳态系统,对非周期脉冲激励具有良好的共振特性。然而,非线性系统的参数影响系统的最优输出,对不同的非周期脉冲激... 随机共振是噪声背景下非线性系统对微弱特征信号的最优响应,能够对微弱特征信号进行增强。偏置单稳态系统相较于传统的双稳态系统,对非周期脉冲激励具有良好的共振特性。然而,非线性系统的参数影响系统的最优输出,对不同的非周期脉冲激励,系统难以自适应调节。针对上述问题,该研究强噪声与非周期脉冲激励下偏置单稳态自适应随机共振。首先,基于优化算法实现不同非周期脉冲激励下的自适应随机共振。然后,以强噪声背景下钢丝绳漏磁检测信号为应用对象,经偏置单稳态系统自适应随机共振输出后,以峰峰值作为损伤特征演化评价指标,评估不同微弱损伤特征间的差异。同时,应用偏置单稳态自适应随机共振法和自适应移位平均法对强噪声背景下钢丝绳漏磁信号进行对比分析,以峰峰值增益和信噪比增益为指标,结果表明偏置单稳态自适应随机共振法效果优于自适应移位平均法。最后,讨论了噪声强度对单稳态自适应随机共振的影响,发现偏置单稳态自适应随机共振具有较强的抗噪能力。 展开更多

关键词 非周期脉冲激励 强噪声 自适应随机共振 钢丝绳 损伤识别

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孪生数据驱动的大型矿井提升机主轴承随机振动系统的设计可靠性分析

2

作者 曹爽 卢昊 +1 位作者 朱真才 张义民 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期915-927,共13页

设计阶段的大型矿井提升机主轴承随机振动系统的设计可靠性分析因试验样本不足,无法获取振动加速度响应的完备概率信息。提出了概率信息不完备下大型矿井提升机主轴承设计可靠性分析的技术路线:滚动轴承多尺度耦合系统动力学模型-振动... 设计阶段的大型矿井提升机主轴承随机振动系统的设计可靠性分析因试验样本不足,无法获取振动加速度响应的完备概率信息。提出了概率信息不完备下大型矿井提升机主轴承设计可靠性分析的技术路线:滚动轴承多尺度耦合系统动力学模型-振动加速度概率密度演化-概率密度演化路径随机过程建模-振动功率谱密度的概率分布-基于条件概率的设计可靠度计算。运用已采集的工况数据驱动建立滚动轴承多尺度耦合系统动力学模型,开展了振动加速度概率密度演化研究;基于概率密度演化和Karhunen-Loève展开,提出了滚动轴承振动加速度的非平稳随机过程建模方法,获得了滚动轴承振动加速度随机序列的孪生数据;研究了大型矿井提升机主轴承振动加速度功率谱密度的概率分布,并计算了大型矿井提升机主轴承在服役时间上的设计可靠度指标。 展开更多

关键词 随机振动 设计可靠性分析 孪生数据 大型矿井提升机主轴承 概率信息不完备

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强噪声背景下滚动轴承微弱故障特征信号的经验模态分解 被引量：42

3

作者 杨建华 韩帅 +2 位作者 张帅 刘后广 唐超权 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期582-589,共8页

针对强噪声背景下滚动轴承早期微弱故障信号经验模态分解问题,提出了一种基于级联自适应分段线性随机共振系统降噪的经验模态分解方法。该方法依赖于级联自适应分段线性随机共振系统优良的降噪特性,首先对含噪信号进行降噪处理,然后再... 针对强噪声背景下滚动轴承早期微弱故障信号经验模态分解问题,提出了一种基于级联自适应分段线性随机共振系统降噪的经验模态分解方法。该方法依赖于级联自适应分段线性随机共振系统优良的降噪特性,首先对含噪信号进行降噪处理,然后再进行经验模态分解。通过对轴承故障仿真信号和滚动轴承实验信号的分析,结果表明该方法能有效滤除高频噪声,减少经验模态分解阶数,提高经验模态分解的质量,实现强噪声背景下滚动轴承早期微弱故障特征提取。 展开更多

关键词 故障诊断 滚动轴承 经验模态分解 级联分段线性系统 自适应随机共振

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椭圆导角混合柔性铰链的设计计算与性能分析 被引量：11

4

作者 王传礼 李成 +1 位作者 何涛 陈国瑜 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1017-1026,共10页

为满足柔顺机构的大柔度要求,设计了一类新型椭圆导角混合柔性铰链。首先,以卡氏第二定理为基础推导了柔度和回转精度的计算公式,在参数的极限条件下,椭圆导角结构演化出其他三种铰链形式:直圆导角、椭圆直圆和直圆柔性铰链,使得多种柔... 为满足柔顺机构的大柔度要求,设计了一类新型椭圆导角混合柔性铰链。首先,以卡氏第二定理为基础推导了柔度和回转精度的计算公式,在参数的极限条件下,椭圆导角结构演化出其他三种铰链形式:直圆导角、椭圆直圆和直圆柔性铰链,使得多种柔性铰链的柔度和回转精度的计算公式合并在一组方程中,通过有限元分析验证了计算公式的正确性。其次,讨论了结构参数对柔度、回转精度和柔度精度比的影响趋势,分析结果表明,柔度与回转精度随参数的变化趋势具有相反性,且减小最小厚度是提高柔度的最佳方式。再次,比较了所提四种柔性铰链的性能,椭圆导角混合柔性铰链具有最大的柔度但回转精度较低,而直圆柔性铰链具有较高的回转精度且综合性能也较优越,但柔度最小。最后,对椭圆导角和直圆柔性铰链进行了应用研究,研究结果表明,椭圆导角混合柔性铰链在回转能力和应力水平方面具有显著优势。 展开更多

关键词 柔性铰链 椭圆导角 柔度 回转精度 有限元分析

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基于Fluent的节流阀油液空化流场数值分析 被引量：13

5

作者 李贝贝 刘秀梅 +2 位作者 龙正 贺杰 李文华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期54-58,共5页

基于计算流体动力学方法,数值研究了节流阀开度变化对节流阀内油液压力场、速度场及空化区域的影响。流道内压力较大区域位于上流道,压力较小区域位于下流道。节流口处压力梯度随阀口开度减小呈增大趋势;液压油低流速区分布在上游槽底... 基于计算流体动力学方法,数值研究了节流阀开度变化对节流阀内油液压力场、速度场及空化区域的影响。流道内压力较大区域位于上流道,压力较小区域位于下流道。节流口处压力梯度随阀口开度减小呈增大趋势;液压油低流速区分布在上游槽底部、阀芯顶端及阀腔拐角处。随着阀口开度减小,在通流截面积和油液黏性阻力共同作用下,通过节流口处流体流速呈先增大后减小趋势;在上游阀座底部、阀芯顶端处、阀腔拐角附近存在三个回流区,该回流区面积随阀口开度减小而减小;由于节流口处气体体积分数较高,因此空化初始位置位于节流口阀座附近,下游空化区则是游离性气泡群造成的。此外,随着开度进一步减小,空化强度呈先增强后减弱趋势,空化区域也呈先扩大后缩小趋势。 展开更多

关键词 节流阀 流场分析 空化 数值模拟

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双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法 被引量：9

6

作者 朱真才 李翔 +1 位作者 沈刚 汤裕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期464-473,共10页

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张... 针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。 展开更多

关键词 双绳缠绕 煤矿深井提升系统 钢丝绳张力主动控制 延时补偿观测器

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结构尺寸对二级节流阀空化流动特性的影响 被引量：9

7

作者 刘秀梅 贺杰 +2 位作者 龙正 李文华 李贝贝 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期143-148,共6页

节流阀口的形式以及结构尺寸直接影响节流阀的性能,因此阀口结构形式选择及其设计是很重要的。通过数值模拟的方法研究了二级节流口尺寸不同对阀内空化流场、流速以及空化区域的影响。研究结果表明:二级节流阀内上游腔的拐角处、二级节... 节流阀口的形式以及结构尺寸直接影响节流阀的性能,因此阀口结构形式选择及其设计是很重要的。通过数值模拟的方法研究了二级节流口尺寸不同对阀内空化流场、流速以及空化区域的影响。研究结果表明:二级节流阀内上游腔的拐角处、二级节流口中间腔的近壁面区域、阀芯的顶部、节流口下游的近壁面区域存在四个回流区。随着阀口尺寸m、n的改变,阀内回流区位置几乎不变,但是回流区面积大小会发生改变。但是m=2,n=1时二级节流阀具有较好的抗空蚀特性。研究结论为工程人员设计高性能液压阀提供了理论依据。 展开更多

关键词 节流阀 阀口 开度 阀口尺寸

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缠绕提升钢丝绳绕入冲击摩擦特性研究 被引量：7

8

作者 彭玉兴 孙士生 +2 位作者 朱真才 龚宪生 王大刚 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期90-98,共9页

为掌握多层缠绕提升钢丝绳层与层之间滑动摩擦磨损特性,在自制缠绕式矿井提升机钢丝绳层间摩擦试验台上,以6×19热镀锌钢丝绳为研究对象,对不同载荷、滑移速度、冲击速度下钢丝绳滑动摩擦磨损规律及接触区域温升变化规律进行试验探... 为掌握多层缠绕提升钢丝绳层与层之间滑动摩擦磨损特性,在自制缠绕式矿井提升机钢丝绳层间摩擦试验台上,以6×19热镀锌钢丝绳为研究对象,对不同载荷、滑移速度、冲击速度下钢丝绳滑动摩擦磨损规律及接触区域温升变化规律进行试验探究.研究结果表明:摩擦系数变化分为快速增长阶段、过渡阶段、稳定阶段;摩擦系数随载荷增加小幅减小,随滑移速度增大总体呈降低趋势;缠绕钢丝绳滑动摩擦温升集中于接触区域,最大温升受滑移速度影响明显,随速度增加而增大;冲击摩擦系数明显低于稳定滑动摩擦系数,最大冲击摩擦系数随冲击速度、滑移速度增大而增大,随着冲击载荷增大出现多次冲击摩擦. 展开更多

关键词 钢丝绳 缠绕提升 冲击摩擦 温升

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双绳缠绕式煤矿深井提升系统容器位姿调平控制方法 被引量：4

9

作者 李翔 朱真才 +1 位作者 沈刚 汤裕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4228-4239,共12页

针对柔性罐道工况下双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中容器倾斜问题,提出了容器位姿调平控制方法。首先,分析了双绳缠绕式深井提升系统的组成及各组成部分的几何关系,考虑提升系统和浮动天轮液压系统非线性问题,建立双绳缠绕式深井... 针对柔性罐道工况下双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中容器倾斜问题,提出了容器位姿调平控制方法。首先,分析了双绳缠绕式深井提升系统的组成及各组成部分的几何关系,考虑提升系统和浮动天轮液压系统非线性问题,建立双绳缠绕式深井提升系统容器位姿调平非线性控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此提升系统容器位姿反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中控制量在钢丝绳中传递存在的不确定延时问题,构建了容器位姿调平主动控制矩阵模型,设计了控制信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的容器位姿调平主动控制模型的稳定性;然后,设计滑模控制器实现提升系统容器位姿调平控制,考虑到控制器设计过程中需要容器角度的微分信号,利用高增益观测器为滑模控制器提供光滑的角度微分信号,进而提高控制性能;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出控制信号延时补偿观测器及容器位姿调平控制方法开展了实验验证,实验结果表明,反步和本文提出的控制器相对于PI控制器具有更优越的响应速度,而提出的控制算法由于添加了延时补偿观测器和高增益观测器,具有更好的控制效果,可以减小容器倾角的峰值与均值,保证双绳缠绕式煤矿深井提升系统的安全运行。 展开更多

关键词 双绳缠绕 煤矿深井提升系统 容器位姿调平控制 延时补偿观测器 高增益观测器

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振动与力加载耦合的电液伺服控制 被引量：3

10

作者 沈刚 李戈 +2 位作者 侯冬冬 朱真才 李翔 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期921-930,共10页

振动与力加载耦合的电液伺服系统具有集成模拟被测试件在振动与加载耦合工况下动态性能的优势,针对振动模拟对力加载系统产生的干扰多余力问题,提出了一种力干扰观测器,以提高加载力跟踪精度.首先,建立了振动与力加载耦合的电液伺服控... 振动与力加载耦合的电液伺服系统具有集成模拟被测试件在振动与加载耦合工况下动态性能的优势,针对振动模拟对力加载系统产生的干扰多余力问题,提出了一种力干扰观测器,以提高加载力跟踪精度.首先,建立了振动与力加载耦合的电液伺服控制系统的数学仿真模型;其次,利用递推增广最小二乘算法辨识了力加载系统闭环传递函数;然后,利用零相差跟踪技术设计了力加载系统的前馈逆模型;最后,设计了力干扰观测器,搭建了水平向振动与力加载耦合的电液伺服系统实验台,仿真和实验验证了提出的力干扰观测器可有效降低由于振动扰动而产生的干扰多余力. 展开更多

关键词 电液伺服控制 振动与力加载耦合 干扰观测器 前馈逆模型 传递函数辨识

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接触角与接触载荷对缠绕提升钢丝绳摩擦特性的影响 被引量：3

11

作者 常向东 彭玉兴 +2 位作者 龚宪生 尹自信 徐雯学 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期16-24,32,共10页

为了掌握多绳多层缠绕提升钢丝绳层与层之间微动摩擦磨损机制,设计矿井提升机钢丝绳综合摩擦试验台,在其缠绕提升机钢丝绳摩擦试验装置上开展滑动摩擦试验,以6×19+FC热镀锌钢丝绳为研究对象,探究不同接触载荷、接触角度下钢丝绳滑... 为了掌握多绳多层缠绕提升钢丝绳层与层之间微动摩擦磨损机制,设计矿井提升机钢丝绳综合摩擦试验台,在其缠绕提升机钢丝绳摩擦试验装置上开展滑动摩擦试验,以6×19+FC热镀锌钢丝绳为研究对象,探究不同接触载荷、接触角度下钢丝绳滑动摩擦磨损规律及钢丝绳摩擦接触处温升变化规律。研究结果表明:钢丝绳滑动摩擦因数随时间经历了快速增长阶段、缓慢递增阶段和平稳波动阶段;摩擦因数随着载荷增加先减小后增大,在250 N时最低为0.59,但摩擦因数随载荷变化范围不大,维持在0.68左右;摩擦因数随接触角度的增大先迅速增大后呈缓慢增长趋势,最终稳定为0.58,其中接触角度为45°时摩擦因数最小,仅为0.15;钢丝绳滑动摩擦温升集中在接触区域内,接触点温升随着接触角度的增加而增加,最高温升为8.5℃,随载荷的增加呈先减小后增大最后减小的波浪形变化趋势,最高温升为10.4℃。 展开更多

关键词 钢丝绳 摩擦 缠绕提升 接触角 载荷

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二阶系统普通变尺度随机共振及轴承故障诊断 被引量：6

12

作者 黄大文 杨建华 +2 位作者 唐超权 张景玲 刘后广 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1260-1266,1299,共8页

针对传统随机共振方法难以实现系统最优输出的问题,提出了基于二阶欠阻尼和一阶过阻尼双稳态系统的普通变尺度随机共振方法,利用量子粒子群优化算法实现了自适应随机共振,提高了轴承故障诊断效率。基于数值模拟讨论了时间尺度、阻尼因... 针对传统随机共振方法难以实现系统最优输出的问题,提出了基于二阶欠阻尼和一阶过阻尼双稳态系统的普通变尺度随机共振方法,利用量子粒子群优化算法实现了自适应随机共振,提高了轴承故障诊断效率。基于数值模拟讨论了时间尺度、阻尼因子、噪声强度和系统参数对输出信噪比的影响。应用提出的方法对两组轴承故障振动信号进行了分析。结果表明,二阶欠阻尼系统普通变尺度自适应随机共振对微弱故障信号的检测效果优于一阶过阻尼系统普通变尺度自适应随机共振,且二阶欠阻尼系统对噪声的抑制和利用能力更强,故障频率处的幅值明显增大,提高了输出信噪比,在轴承故障诊断应用中具有优越性。 展开更多

关键词 滚动轴承 参数优化 故障诊断 普通变尺度 自适应随机共振

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采煤机作业区域人员精确检测方法研究 被引量：7

13

作者 魏东 王忠宾 +2 位作者 司垒 谭超 路绪良 《工矿自动化》 北大核心 2022年第2期19-28,共10页

当前智能化采煤机已具有三维定位、记忆截割和远程监控等功能,但缺少采煤机作业区域误入人员的检测和预警保护功能,人员精确检测是亟待解决的关键问题之一。受综采工作面低照度、工况环境复杂多变影响,基于激光、射频、超声波等传感器... 当前智能化采煤机已具有三维定位、记忆截割和远程监控等功能,但缺少采煤机作业区域误入人员的检测和预警保护功能,人员精确检测是亟待解决的关键问题之一。受综采工作面低照度、工况环境复杂多变影响,基于激光、射频、超声波等传感器的煤矿机电装备主动防撞预警技术应用受限,基于可见光传感器的防撞技术难以满足准确性和稳定性要求。搭建了基于红外热成像技术的采煤机作业区域人员精确检测系统架构,进而提出了人员精确检测方法:针对综采工作面红外图像噪声的高强度、不均匀特点,采用基于高斯掩码改进的多级导向滤波模型有效滤除红外图像噪声,并保留边缘信息;基于Lucas-Kanade光流法提取动态背景下的移动前景目标运动信息;采用基于图像局部信息权重的直觉模糊C均值聚类算法对采煤机作业区域红外图像信息进行分割,获取移动目标位置信息;基于形态学加权投票法对移动目标运动信息提取结果和红外图像信息分割结果进行融合,实现采煤机作业区域人员精确检测。在耿村矿21208综采工作面进行井下工业性试验,结果表明采煤机作业区域人员精确检测方法对现场人员的跟踪偏差平均值为0.1065像素,重叠比平均值为96.10%,平均单次处理时间为0.4908 s,满足现场应用需求。 展开更多

关键词 综采智能化 采煤机 人员精确检测 红外热成像 光流法 运动信息提取 图像分割 图像形态学

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不同开口度下的煤矿水液压安全阀的气蚀特性 被引量：6

14

作者 张文标 何涛 +2 位作者 王传礼 陈明亮 李成 《液压与气动》 北大核心 2021年第2期95-99,共5页

针对煤矿水液压安全阀存在的严重气蚀问题,建立双排阀口的CFD模型,分析了不同启动次序和开口度的阀腔气相体积分数和压力分布云图,并得到其影响规律及最佳的阀口开启次序。研究表明:3种开启方式下,开口度为0.8~1.2 mm时气蚀均较为严重;... 针对煤矿水液压安全阀存在的严重气蚀问题,建立双排阀口的CFD模型,分析了不同启动次序和开口度的阀腔气相体积分数和压力分布云图,并得到其影响规律及最佳的阀口开启次序。研究表明:3种开启方式下,开口度为0.8~1.2 mm时气蚀均较为严重;同步开启时,综合抗气蚀效果最差,开口度为0.8~1.2 mm时极易形成涡旋,且对气蚀现象有扩大作用;阀口1,2依次开启时,阀腔内部的气穴气蚀现象也较明显,最大气相体积分数值达98.3%,气穴范围也较大;阀口2,1依次开启时,其阀口1附近尾椎部分高压区域可以补偿压降,从而降低阀芯内部流场最大气相体积分数,且在阀口2开口度为0.8~1.2 mm时,相对其他2种开启方式,最大气相体积分数和面积分别降低了25.7%,18.6%,抗气蚀效果最佳。 展开更多

关键词 水液压 煤矿安全阀 气蚀特性 启动次序

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基于集成式因子图优化的煤矿巷道移动机器人三维地图构建 被引量：11

15

作者 邹筱瑜 黄鑫淼 +3 位作者 王忠宾 房东圣 潘杰 司垒 《工矿自动化》 北大核心 2022年第12期57-67,92,共12页

煤矿井下移动机器人作业精度严重依赖于同步定位与建图(SLAM)技术的准确性。井下长直巷道存在特征缺失、光照条件差等问题,导致激光里程计和视觉里程计易失效,因而限制了传统SLAM方法在煤矿巷道的有效应用,且目前SLAM方法的研究主要聚... 煤矿井下移动机器人作业精度严重依赖于同步定位与建图(SLAM)技术的准确性。井下长直巷道存在特征缺失、光照条件差等问题,导致激光里程计和视觉里程计易失效,因而限制了传统SLAM方法在煤矿巷道的有效应用,且目前SLAM方法的研究主要聚焦于多传感融合建图方法,较少关注激光SLAM方法建图精度的提升。针对上述问题,面向移动机器人在煤矿巷道的建图需求,提出了一种基于集成式因子图优化的煤矿巷道移动机器人三维地图构建方法,采用前端构建和后端优化的策略,设计了前端点云配准模块和基于滤波、图优化的后端构建方法,使建图结果更准确、适应性更强。针对煤矿长直巷道环境退化导致三维激光点云配准精度低的问题,融合迭代最近点(ICP)和正态分布变换(NDT)算法,兼顾点云几何特征和概率分布特征,设计了集成式前端点云配准模块,实现了点云的精确配准。针对三维激光SLAM后端优化问题,研究了基于位姿图和因子图优化的后端构建方法,构建了集成ICP和NDT相对位姿因子的因子图优化模型,以准确估计移动机器人位姿。分别利用公开数据集KITTI和模拟巷道点云数据集对三维地图构建方法在不同工况下的性能进行了实验验证。公开数据集KITTI上的实验结果表明:在全局一致性上,该方法与传统基于特征点匹配的A−LOAM方法和基于平面分割及特征点提取的LeGO−LOAM方法具有相似的性能,在建图局部精度上优于其他2种方法。模拟巷道点云数据集上的实验结果表明:该方法具有显著优势,通过因子图优化,可得到一致性较高的三维地图,提升了煤矿巷道三维地图构建的精度及鲁棒性,解决了井下长直巷道特征点缺失、激光里程计失效的难题。 展开更多

关键词 煤矿移动机器人 巷道三维地图 同步定位与建图 激光雷达 集成式因子图优化 迭代最近点 点云配准 SLAM

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钢球级配对铁矿石的磨矿动力学研究 被引量：8

16

作者 吴桂义 安站东 +3 位作者 薛钢琴 李同清 尹自信 常向东 《有色金属工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期95-99,共5页

以4种不同级配(m40∶m30∶m20=1∶1∶1、1∶1∶3、1∶3∶1、3∶1∶1)的钢球为研究对象,基于总体平衡模型开展磨矿动力学试验,研究了不同钢球级配对铁矿石的破碎规律,确定了5种单粒级(-13.2+9.5、-6.5+4.75、-3.35+2.36、-1.7+1.18、-0.6... 以4种不同级配(m40∶m30∶m20=1∶1∶1、1∶1∶3、1∶3∶1、3∶1∶1)的钢球为研究对象,基于总体平衡模型开展磨矿动力学试验,研究了不同钢球级配对铁矿石的破碎规律,确定了5种单粒级(-13.2+9.5、-6.5+4.75、-3.35+2.36、-1.7+1.18、-0.6+0.425 mm)矿石在不同钢球级配下的比破碎速率。结果表明,铁矿石破碎规律不符合一阶磨矿动力学,比破碎速率随磨矿时间的增加而减小;级配为3∶1∶1的钢球对-13.2+9.5、-6.5+4.75 mm粒级矿石的破碎效果优于其他级配的破碎效果;级配为1∶1∶3的钢球在给料粒度大于3.35 mm时磨矿效果较差,在给料粒度小于1.7 mm时磨矿效果最好。 展开更多

关键词 磨矿动力学 比破碎速率 钢球级配

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强噪声背景下钢丝绳损伤信号降噪方法 被引量：7

17

作者 吴东 张宝金 +3 位作者 刘伟新 李光 宫涛 杨建华 《工矿自动化》 北大核心 2022年第1期58-63,共6页

钢丝绳损伤信号是一种非平稳无周期性的冲击信号,其特征信号的降噪处理和特征提取成为亟待解决的难题。小波变换方法若小波基或者分解层数不适合,会在信号降噪的同时引入其他噪声干扰,影响信号处理与特征提取的效果。相较于小波变换方法... 钢丝绳损伤信号是一种非平稳无周期性的冲击信号,其特征信号的降噪处理和特征提取成为亟待解决的难题。小波变换方法若小波基或者分解层数不适合,会在信号降噪的同时引入其他噪声干扰,影响信号处理与特征提取的效果。相较于小波变换方法,移位平均法只需要选择一定的移位窗宽即可实现对信号的有效降噪,但移位窗宽需要人为选择,盲目性大。针对上述问题,提出一种强噪声背景下钢丝绳损伤信号降噪方法。利用钢丝绳漏磁检测传感器采集不同类型的断丝数据,向信号中加入强高斯白噪声,以模拟强噪声背景;采用自适应移位平均法对钢丝绳损伤信号进行降噪,利用量子粒子群优化(QPSO)算法优化移位平均法的窗宽;将损伤信号的信噪比(SNR)作为适应度函数,通过QPSO算法使得损伤特征信号SNR最大化,从而实现最优信号降噪效果。实验结果表明,对于强噪声背景下的钢丝绳平稳和波动信号,相较于小波变换,自适应移位平均法的降噪效果更明显,信噪比更高,信号更为平滑。实测结果表明,对于现场采集的噪声相对弱一些的钢丝绳损伤信号,自适应移位平均法的降噪效果也比小波变换好,验证了自适应移位平均法具有较好的通用性。 展开更多

关键词 钢丝绳 损伤识别 信号降噪 特征提取 自适应移位平均法 量子粒子群优化算法

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基于固定方差展开的提升机主轴装置可靠性优化设计 被引量：2

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作者 任冯斌 曹爽 卢昊 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第2期88-90,共3页

针对概率信息不完备条件下提升机主轴装置的可靠性优化设计问题,提出了一种基于固定方差展开的提升机主轴装置可靠性优化设计方法,首先,通过将提升机主轴装置强度失效的可靠性功能函数进行方差展开,获得了可靠性功能函数的前三阶矩;其次... 针对概率信息不完备条件下提升机主轴装置的可靠性优化设计问题,提出了一种基于固定方差展开的提升机主轴装置可靠性优化设计方法,首先,通过将提升机主轴装置强度失效的可靠性功能函数进行方差展开,获得了可靠性功能函数的前三阶矩;其次,采用基于矩的鞍点逼近方法,计算得到了主轴装置的失效概率;最后,结合优化设计方法,建立了以可靠度为约束的可靠性优化设计模型。数值算例表明,这里方法可有效开展提升机主轴装置的可靠性分析及优化设计。 展开更多

关键词 固定方差 可靠性 鞍点逼近 可靠性优化 提升机主轴装置

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低速大扭矩液压马达的配流机构研究 被引量：1

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作者 于鸣泉 赵继云 +1 位作者 满家祥 王云飞 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期101-109,共9页

在煤矿、食品和水下等应用中,低速大扭矩高水基液压马达具有高比功率和介质友好性的优点。但目前高水基液压马达仍保持液压油马达的配流结构不变,仅替换工作介质,将液压油替代为高水基乳化液。然而,传统配流盘结构使用弹簧力压紧,保证密... 在煤矿、食品和水下等应用中,低速大扭矩高水基液压马达具有高比功率和介质友好性的优点。但目前高水基液压马达仍保持液压油马达的配流结构不变,仅替换工作介质,将液压油替代为高水基乳化液。然而,传统配流盘结构使用弹簧力压紧,保证密封,但在低速、高压和高水基工况下,配流盘磨损严重,从而产生严重泄漏。针对高水基乳化液驱动系统,文中提出了一种由阀、轴承和五星轮组成的阀配流机构,马达的进排液过程通过配流阀控制,而配流阀的启闭由五星轮驱动控制;然后,对比分析了偏心轮、凸轮和五星轮配流机构的配流规律及优缺点,发现五星轮配流结构可减小顶杆应力集中并解决了顶杆自旋卡紧现象;最后,利用AMESim仿真验证了五星轮配流结构的优越性,还制备了样机并进行性能实验。结果表明:在不同转速(10~90r/min)和压力(5~21MPa)下,柱塞腔内的压力可迅速建立;与传统配流盘机构相比,21MPa、90r/min高水基工况下阀配流机构的泄漏量仅为0.15mL/min,显著提高了马达容积效率。 展开更多

关键词 高水基液压马达 数值仿真 阀配流机构 低速大扭矩 流体传动

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考虑物料因素的圆管带式输送机直线段托辊接触力研究 被引量：5

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作者 黄伟 郭帅平 +2 位作者 范星明 李学军 叶桂林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2267-2276,共10页

托辊接触力是圆管带式输送机托辊结构设计的关键参数,工程设计中基于输送带成形力、物料与输送带重力近似计算托辊组接触力,并将其作为单个托辊接触力的设计依据,使托辊接触力误差较大。为提高托辊接触力的计算精度,得到托辊接触力的计... 托辊接触力是圆管带式输送机托辊结构设计的关键参数,工程设计中基于输送带成形力、物料与输送带重力近似计算托辊组接触力,并将其作为单个托辊接触力的设计依据,使托辊接触力误差较大。为提高托辊接触力的计算精度,得到托辊接触力的计算方法,将托辊接触力分解为与物料重力、输送带成形力、输送带重力相关的3个分量,同时考虑托辊组中6个托辊的不同位置,分别研究各托辊接触力中3个分量,最终得到托辊接触力计算式。以管径为150mm的圆管带式输送机直线段为研究对象,具体研究过程如下:首先,研究了物料因素对托辊接触力的影响,基于有限元法建立了输送带-托辊动力学模型,考虑8组不同物料填充率下各托辊接触力的变化规律,分析得到各托辊承受物料重力的占比,当物料填充率大于50%时,下方两侧托辊承受33%~34%的物料重力,最下方托辊承受约60%的物料重力;其次,基于输送带-托辊动力学模型,分别考虑承载5组不同密度的物料,分析得到物料密度对托辊承受物料重力的占比影响较小,可忽略不计;基于上述物料因素分析,确定了托辊接触力中物料重力分量的计算式。然后,研究了输送带重力、输送带成形力对托辊接触力的影响,分别建立了只考虑输送带成形力和只考虑输送带重力的2种输送带-托辊动力学模型,分析得到下方两侧托辊承受约32%的输送带重力,最下方托辊承受约70%的输送带重力;下方5个托辊受输送带成形力作用相近,最上方托辊受输送带成形力作用最大,约为下方5个托辊平均值的1.49倍。综合托辊接触力中3个分量,得到各托辊接触力的计算式。最后,通过实验测试了不同物料填充率下的托辊接触力,验证了托辊接触力计算式,其计算精度较高。 展开更多

关键词 圆管带式输送机 动力学模型 物料填充率 物料密度 托辊接触力

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