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基于IMU/UWB的井下采煤工作面端头采煤机定位试验研究
被引量:
1
1
作者
曹波
王世博
+1 位作者
葛世荣
鲁程
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期217-228,共12页
采煤机自主定位装置的长期精度是采煤工作面智能开采的重要研究内容。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,建立了基于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)/超宽带(Ultra-Wideband,UWB)融合定位的模型,提出了采煤工...
采煤机自主定位装置的长期精度是采煤工作面智能开采的重要研究内容。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,建立了基于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)/超宽带(Ultra-Wideband,UWB)融合定位的模型,提出了采煤工作面端头自主修正补偿惯性导航定位装置的漂移误差,利用IMU/UWB的融合结果对惯性导航定位装置的位置和姿态进行自主纠偏,能实时补偿IMU的偏差,实现采煤机长期高精度自主循环截割。为减小不确定的测量噪声对定位结果的影响,提出了利用变分无迹卡尔曼滤波(Variational Bayesian unscented Kalman filter,VB-UKF)技术对定位结果进行平滑处理,进一步提升融合定位精度,在太原重型机械有限公司开展了地面采煤机融合定位试验和山东能源集团济三工作面端头开展井下采煤机机载试验,验证采煤工作面端头的定位精度。试验结果表明,IMU/UWB融合定位精度高于单纯的UWB解算的精度;经过VB-UKF算法平滑后,井下试验的IMU/UWB融合定位的x轴和z轴方向的平均误差分别从0.102 m和0.194 m降低为0.082 m和0.158 m,平均精度对应的提升了19.6%和18.6%;3个姿态角的误差小于2°,在融合定位模型中利用误差扩展卡尔曼滤波实时补偿修正IMU的偏差,能有效的抑制IMU姿态角的漂移,井下现场试验证明了采煤工作面端头定位方法的有效性,为井下IMU/UWB融合定位的应用提供较好的参考和经验。
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关键词
采煤机
采煤工作面
端头定位
超宽带
IMU
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职称材料
双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片成型工艺
被引量:
3
2
作者
蒋开勇
《煤矿机械》
2017年第10期86-87,共2页
为保证双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片与钻杆外圆的贴合度及螺旋叶片螺距尺寸的准确性,通过确定叶片最优下料方法,研究螺旋叶片端头弯曲方法,设计叶片端头弯曲工装;研究螺旋叶片成型机理,控制两螺旋叶片螺距尺寸及螺旋叶片的贴合度,研制出...
为保证双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片与钻杆外圆的贴合度及螺旋叶片螺距尺寸的准确性,通过确定叶片最优下料方法,研究螺旋叶片端头弯曲方法,设计叶片端头弯曲工装;研究螺旋叶片成型机理,控制两螺旋叶片螺距尺寸及螺旋叶片的贴合度,研制出绕螺旋叶片工装及叶片端头定位工装,形成了一整套双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片加工工艺方法。
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关键词
叶片
端头
弯曲工装
绕螺旋叶片工装
叶片
端头定位
工装
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职称材料
题名
基于IMU/UWB的井下采煤工作面端头采煤机定位试验研究
被引量:
1
1
作者
曹波
王世博
葛世荣
鲁程
机构
安徽科技学院机械工程学院
中国矿业大学机电工程学院
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期217-228,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1610251)
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604503)
安徽省自然科学教育厅重点资助项目(2022AH051636)。
文摘
采煤机自主定位装置的长期精度是采煤工作面智能开采的重要研究内容。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,建立了基于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)/超宽带(Ultra-Wideband,UWB)融合定位的模型,提出了采煤工作面端头自主修正补偿惯性导航定位装置的漂移误差,利用IMU/UWB的融合结果对惯性导航定位装置的位置和姿态进行自主纠偏,能实时补偿IMU的偏差,实现采煤机长期高精度自主循环截割。为减小不确定的测量噪声对定位结果的影响,提出了利用变分无迹卡尔曼滤波(Variational Bayesian unscented Kalman filter,VB-UKF)技术对定位结果进行平滑处理,进一步提升融合定位精度,在太原重型机械有限公司开展了地面采煤机融合定位试验和山东能源集团济三工作面端头开展井下采煤机机载试验,验证采煤工作面端头的定位精度。试验结果表明,IMU/UWB融合定位精度高于单纯的UWB解算的精度;经过VB-UKF算法平滑后,井下试验的IMU/UWB融合定位的x轴和z轴方向的平均误差分别从0.102 m和0.194 m降低为0.082 m和0.158 m,平均精度对应的提升了19.6%和18.6%;3个姿态角的误差小于2°,在融合定位模型中利用误差扩展卡尔曼滤波实时补偿修正IMU的偏差,能有效的抑制IMU姿态角的漂移,井下现场试验证明了采煤工作面端头定位方法的有效性,为井下IMU/UWB融合定位的应用提供较好的参考和经验。
关键词
采煤机
采煤工作面
端头定位
超宽带
IMU
Keywords
shearer
coal mining working face
end positioning
Ultra-Wideband
IMU
分类号
TD421 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片成型工艺
被引量:
3
2
作者
蒋开勇
机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
出处
《煤矿机械》
2017年第10期86-87,共2页
文摘
为保证双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片与钻杆外圆的贴合度及螺旋叶片螺距尺寸的准确性,通过确定叶片最优下料方法,研究螺旋叶片端头弯曲方法,设计叶片端头弯曲工装;研究螺旋叶片成型机理,控制两螺旋叶片螺距尺寸及螺旋叶片的贴合度,研制出绕螺旋叶片工装及叶片端头定位工装,形成了一整套双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片加工工艺方法。
关键词
叶片
端头
弯曲工装
绕螺旋叶片工装
叶片
端头定位
工装
Keywords
blade tip bending tooling
around the spiral blade tooling
blade tip positioning tooling
分类号
TD421.2 [矿业工程—矿山机电]
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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IMU/UWB的井下采煤工作面端头采煤机定位试验研究
曹波
王世博
葛世荣
鲁程
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片成型工艺
蒋开勇
《煤矿机械》
2017
3
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
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