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基于模糊预测制约煤矿局部通风机风量调节系统

收藏本文 2024-04-21 点赞:27506 浏览:122918 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:局部通风是煤矿掘进开采历程中非常重要的环节,良好的通风系统可以排除和稀释井下的有毒有害气体,供井下工作人员正常呼吸,保证煤矿的安全开采。但是,局部通风又是复杂且耗电的历程。为了满足正常的通风要求,我国大多数局部通风机都工作在大功率恒速运转的状态,这样不但电能浪费严重,而且容易在巷道内的上隅角形成瓦斯积聚,造成安全隐患。针对这一不足,本论文设计了一种模糊广义预测制约的局部通风机风量调节系统,可根据井下瓦斯浓度的变化适时调节风机风量,在实现煤矿安全生产的同时,又达到了节约电能的目的。首先利用标称对象的输入输出数据作为煤矿局部通风机风量调节系统T-S模糊模型的辨识数据,并采取在模糊C均值聚类算法基础上改善后的GK聚类算法辨识T-S模糊模型的前提结构和参数,采取正交最小二乘算法辨识结论参数。然后将辨识得到的局部通风机风量调节系统的T-S模糊模型线性化为适合于广义预测制约的CARIMA进行制约,并对此制约系统进行仿真。仿真结果表明,采取模糊广义预测制约的风量调节系统,不依赖于被制约对象精确的数学模型,在大滞后、时变、多干扰的风量调节系统中工作稳定、适应性好、抗干扰能力强。关键词:局部通风系统论文GK聚类论文T-S模糊模型论文模糊预测制约论文

    摘要7-8

    Abstract8-9

    插图索引9-10

    附表索引10-11

    第1章 绪论11-20

    1.1 课题背景与探讨作用11-12

    1.2 煤矿局部通风机的国内外探讨近况12-14

    1.2.1 煤矿局部通风机的国外探讨近况12-13

    1.2.2 煤矿局部通风机的国内探讨近况13-14

    1.3 煤矿局部通风机风量调节策略的探讨近况14-15

    1.4 模糊预测制约的探讨近况15-18

    1.4.1 模糊制约15-17

    1.4.2 预测制约17-18

    1.4.3 模糊预测制约18

    1.5 本论文的主要探讨内容18-20

    第2章 局部通风论述20-29

    2.1 局部通风概况20-22

    2.1.1 局部通风机的工作方式20-21

    2.1.2 局部通风装置的巷道布置21-22

    2.2 风机的节能原理22-25

    2.2.1 风机的特性23-24

    2.2.2 风机的节能原理24-25

    2.3 局部通风机风量调节系统的特点25-26

    2.4 局部通风机风量调节系统的制约原理26

    2.5 局部通风机风量调节系统的数学模型26-28

    2.5.1 变频器—异步电动机的数学模型27-28

    2.5.2 风机的数学模型28

    2.6 本章小结28-29

    第3章 局部通风机风量调节系统的常规制约探讨29-36

    3.1 PID 制约的局部通风机风量调节系统29-30

    3.1.1 PID 制约器的设计29

    3.1.2 系统仿真29-30

    3.2 模糊制约的局部通风机风量调节系统30-32

    3.2.1 模糊制约器的设计30-31

    3.2.2 系统仿真31-32

    3.3 模糊自适应 PID 制约的局部通风机风量调节系统32-35

    3.3.1 模糊自适应 PID 制约器的设计32-34

    3.3.2 系统仿真34-35

    3.4 本章小结35-36

    第4章 基于 GK 聚类算法的 T-S 模糊模型辨识36-47

    4.1 模糊模型36-37

    4.2 T-S 模型的结构和特点37-38

    4.3 T-S 模糊模型的辨识38-39

    4.4 聚类算法39-43

    4.4.1 聚类算法论述39-41

    4.4.2 聚类效果浅析41-43

    4.5 结论参数的辨识43-45

    4.6 基于 GK 聚类算法的局部通风机风量调节系统模型辨识45-46

    4.7 本章小结46-47

    第5章 模糊预测制约在风量调节系统中的运用探讨47-56

    5.1 预测制约的基本原理48-49

    5.2 广义预测制约算法49-53

    5.2.1 广义预测制约的基本策略49-51

    5.2.2 广义预测制约算法参数的选择51-53

    5.3 基于 T-S 模型的模糊预测制约53-55

    5.3.1 模糊预测制约原理53-54

    5.3.2 局部通风机风量调节系统仿真54-55

    5.4 本章小结55-56

    结论与展望56-58

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