王海艦副教授：考慮截齒損耗的多傳感信息融合煤巖界面感知識(shí)別

2022-05-24 10:14:11 來源：煤炭學(xué)報(bào) 瀏覽量：662

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為了實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)開采過程中煤巖界面的精準(zhǔn)識(shí)別,提出一種基于多傳感信息融合的煤巖界面感知識(shí)別方法。考慮截齒損耗對(duì)采煤機(jī)截割特征信號(hào)的影響,測(cè)試采煤機(jī)截齒處于新齒、輕微磨損、一般磨損以及嚴(yán)重磨損4 種狀態(tài)下,截割不同比例煤巖過程中的振動(dòng)信號(hào)、電流信號(hào)、聲發(fā)射信號(hào)以及紅外閃溫信號(hào),建立截齒不同磨損程度下的多截割信號(hào)特征樣本庫。根據(jù)相鄰截煤比各截割特征信號(hào)的模糊特征,以最小模糊熵為優(yōu)化目標(biāo),采用自適應(yīng)權(quán)重粒子群算法優(yōu)化求解各截割特征信號(hào)的隸屬度函數(shù)。構(gòu)建基于D-S 理論的“與”決策準(zhǔn)則,實(shí)現(xiàn)對(duì)煤巖界面的精準(zhǔn)識(shí)別。通過分析截煤比識(shí)別結(jié)果信度值的分布特征及趨向性,確定截煤比識(shí)別結(jié)果在不同截煤比的信度值與實(shí)際煤巖比例的匹配關(guān)系,利用識(shí)別結(jié)果的信度值對(duì)煤巖軌跡進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到:① 截齒磨損程度對(duì)煤巖各截割特征信號(hào)的變化影響顯著,截齒不同磨損程度下各截割特征信號(hào)的最優(yōu)隸屬度函數(shù)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化;② 煤巖界面軌跡的識(shí)別結(jié)果逼近具有最大信度的截煤比,且對(duì)于次大信度截煤比具有一定程度的趨向性;③ 基于單一優(yōu)化隸屬度函數(shù)進(jìn)行隸屬度求解及融合識(shí)別,煤巖界面識(shí)別精度隨著截齒損耗的加劇大幅度下降,最大下降幅度達(dá)到43. 04%;④ 考慮截齒損耗的多傳感信息融合識(shí)別模型克服了截齒損耗對(duì)信號(hào)的誤差影響,對(duì)煤巖界面具有更高的識(shí)別精度,識(shí)別誤差浮動(dòng)在1. 54%范圍內(nèi)。

                

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