摘要：“三软”煤层是我国一类典型的矿井,由于围岩软弱,综采工作面辅助运输效率较低,制约了其生产能力。本项目针对软岩地区软岩巷道施工中存在的突出问题,提出采用单轨吊机运输方式,通过对比轨道运输、胶轮车、单轨吊机等辅助运输方式的优劣,探讨软岩地层中单轨吊机运输系统设备选型、轨道悬挂设计、巷道断面设计、匹配硐室设计、换流方式选取等应用技术,突破软岩巷道的工程技术难点,搭建单轨吊机运输网络系统,实现大采高综采面42.5t液压支架的安全高效运输,提升矿井辅助运输效率,为“三软”矿井辅助运输建设提供借鉴。

摘要：为了提高矿用电机车牵引电机控制系统对不确定干扰的抵抗能力,提出了用自抗扰控制器(ADRC)代替传统的控制器,并设计了RBF神经网络对ADRC参数进行实时整定和寻求最优解,解决了ADRC待整定参数繁杂的问题。仿真结果表明,与传统的控制器相比,基于RBF改进型ADRC在电机启动、变转速和突加突减负载等方面都有着更好的控制性能,很好地满足了矿用电机车牵引电机平稳调速、抗干扰能力强的控制要求。

摘要：为解决矿用电机车因运行工况复杂导致的牵引电机调速困难,设计了一种分数阶模糊滑模控制器(FOFSMC)来改善牵引电机的调速性能。通过设计分数阶积分型滑模面来消除积分滑模面的饱和效应,降低滑模控制的固有抖振;通过模糊滑模控制规则来优化牵引电机状态在分数阶滑模面的运动品质,使其状态在有限时间内迅速到达滑模面。依据Lyapunov稳定性分析方法证明了所设计控制策略的稳定性。仿真测试结果表明,存在外部负载干扰的情况下,FOFSMC较于SMC控制策略对于给定转速的跟踪响应更快;当负载突变时,FOFSMC控制下的系统超调量更小。矿用永磁同步牵引电机在所设计的FOFSMC控制下,有着良好的鲁棒性和动态响应性能。

摘要：根据矿用电机车蓄电池充电的现状,研制了一种380V交流输入的大功率智能型充电机,采用高频开关电源技术设计了充电机的电路拓扑,选用高性能的DSP用于实现对蓄电池状态的采集、分析和处理,完成了对蓄电池充电工艺的控制,可以适应各种蓄电池的充电要求。实验结果表明,该蓄电池智能充电机具有体积小、使用方便、高效节能等优点,适合在煤矿中应用。

摘要：以15 kW矿用隔爆型调速器为研究对象,给出了采用SVPWM调制技术的IPM损耗计算方法,结合矿用调速器电气特性和煤矿的工况,分析矿用调速器的散热系统,通过热仿真软件FLOTHERM比较不同散热条件下系统温升情况,并通过实验验证仿真结果的正确性,最终设计了一种矿用隔爆型调速器的有效散热方式。

摘要：针对目前应用于矿用电机车的非隔离型变换器转换效率低、易损坏开关器件、不适用于超级电容等问题,介绍了一种应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器。在低压侧采用并联交错结构对电容充电,并减小电流纹波;在高压侧通过增加一个开关管使2个电容串联放电,以提高升降压增益。介绍了该变换器在升压驱动模式和降压充电模式下的工作过程,并设计了电压/电流双闭环升压和恒流限压充电控制器。实验结果表明,并联交错DC/DC变换器能够有效提高电机车在直流变换环节的性能。

摘要：为满足矿用电机车对蓄电池的快速充电要求,设计了一种大功率蓄电池智能充电机,以全桥变换电路为核心设计蓄电池充电机的功率变换电路,可以提高充电机的功率因数和效率;采用高性能的DSP用于实现蓄电池充电过程的控制与监测,可以实现充电的智能化;设计了变电流间歇快速充电法,延长蓄电池的使用寿命。现场使用结果表明,该智能充电机运行平稳可靠,适合在煤矿中应用。

摘要：分析了矿用调速器存在的安全问题,阐述了瓦斯检测和绝缘检测的原理,并给出了瓦斯信号的采样电路、绝缘阻值的CAN通信传送方式和系统的软件设计,为矿用调速器输入端设计了一套安全保护系统,通过控制接触器通断来实现矿用调速器主电路供断电控制。实验结果表明,设计的安全保护系统可以实现当达到瓦斯浓度或绝缘阻值危险范围时矿用调速器主电路立即断电,恢复正常后及时送电的功能。

摘要：在分析现有矿用蓄电池电机车存在问题的基础上,设计了适用于新型蓄电池电机车的永磁同步电机调速器,阐述了永磁同步电机矢量控制策略,分析了基于DSP的永磁同步电机调速器的工作过程,采用双DSP为控制单元实现电机控制和安全保护控制,基于CAN总线的调速器通信网络简化和规范了其内外信息的传递方式。实验结果表明所设计的永磁同步电机调速器具有良好的调速性能,能够满足煤矿辅助运输的需求。

摘要：为了保障煤矿井下无人电机车的运输安全、解决无人驾驶云计算工作模式下的计算资源缺乏和网络通信延时等问题,提出了边云协同的井下无人电机车遇障调控系统。采用以MobileNet为骨干网络的改进SSD目标检测模型对井下障碍物进行检测。当检测出前方道路存在障碍物时,根据障碍物与车辆之间的距离,利用遗传算法(GA)优化的PID控制实现对车速的精确快速调节。实验结果表明,该系统适用于煤矿井下的运输环境,可顺利执行障碍物的实时检测,并依据电机车与障碍物的距离快速做出调速和控制决策,具有很高的应用价值。