基于STM32的矿用电机车速度控制系统设计

为提高矿用电机车的调速性能,设计一种基于STM32的速度控制系统,即采用速度环与电流环的双闭环控制结构,以高性能微控制器STM32F103C8T6为控制核心,设计了基于IRS21867S的H桥式MOSFET驱动电路,通过采集电动机电枢端电流设计电流环的检测电路,又通过光电编码器微分后构成了系统速度反馈。该系统设计提高了稳定可靠性,具有一定的实用价值。     

生活污水治理是美丽乡村建设的关键

针对窑店街三义村的雨污水合流排放污染问题,结合《陕西省西咸新区农村生活污水治理专项规划》要求,提出对三义村采用雨污水分流体制,设计污水排放管道至新建污水处理站,污水处理工艺采用一体化MBR,处理后出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中的一级A标准,可蓄水绿化浇灌回用,避免雨污水合流排放造成地表水质超标、土壤结构改变、森林或绿色植被退化、河流与湖库水质变腐臭等疑难问题,进而构建富饶、和谐、健康的新农村成为可能。因此,农村污水从源头进行收集、结合现代一体化设备的科学处理和排放,有效地解决了农村的污水污染问题,同时有效地节约占地与投资,有助于美丽乡村的快速实施和可持续发展,更有利于改善人居生活环境,提高居民的幸福指数。     

基于STM32的矿用无轨胶轮车自主避障系统研究

针对无轨胶轮车在矿井辅助运输过程中可能遇到障碍物的工况,本文设计一种基于STM32的自主避障系统。在分析了多种避障传感器方案的基础上,详细设计了系统的总体结构和软硬件。采用HC-SR04超声波传感器与激光雷达传感器来共同实现无轨胶轮车遇到障碍物时的转向与紧急制动功能。该系统具有一定的应用价值。     

基于阀控防水锤系统的控制策略研究

针对朱家店煤矿矿井水排放关阀停泵时管路振动剧烈,水锤现象严重的问题。文章设计了基于冲击压力、管道振动、流速大小信号的反馈式阀控防水锤系统,通过控制阀的关闭速度和运动轨迹来消减水锤,并通过大量实验选取最佳关阀策略,与未采用任何控制方法的普通电动阀门和相同关阀时间内不同控制策略下管道冲击压力进行对比。实验结果表明该方法可有效防护水锤,较其他方法产生更小的冲击压力,能更有效缓解水锤现象。     

新型多功能混合和喷洒装置的设计研究

提出了一种新型的能连续配制溶质为粉体、液体或气体的自动配液和喷洒装置。本装置基于文丘里管效应和液体在有液位差的情况下会形成流场的工作原理,采用了循环泵给射流器提供稳定的导向流的结构,通过射流器的导向流来冲击粉体使其在喉管及扩散管内与导向流充分混合,解决了粉体与液体混合常见的结块和"包裹"问题,达到了粉液混合顺利进行的良好效果。同时,对自动配液和喷洒装置的粉液混合的效果进行了试验验证。     

井下自动排水用防水锤可控闸阀设计与应用研究

针对矿井水排放过程关阀策略不合理导致水锤产生的现象,提出了可控防水锤闸阀设计。基于闭环控制理论的闸阀关阀速度控制实现多种控制策略的应用,从而防止水锤产生。通过AMESim数值仿真软件建立液压系统模型,仿真结果表明伺服控制阀可很好的满足液压系统的需求,达到闸阀关阀速度可控的目的。采用实验模拟、现场验证的方法对可控防水锤闸阀可实现预设关闸位移曲线,实验结果表明可控闸阀具有良好的稳定性和可靠性,能满足现场应用需求,为防水锤设备提供技术支持。     

基于MED-MOMEDA的风电齿轮箱复合故障特征提取研究

强噪环境下,齿轮箱复合故障中的微弱故障特征难以提取,因此提出了基于多点最优最小熵反褶积(MOMEDA)的复合故障提取方法。首先对最小熵反褶积(MED)和最大相关峭度反褶积(MCKD)两种方法进行改进,以多点峭度最大值为目标,对信噪比不同的仿真信号,通过设置合理的周期区间逐个追踪复合故障的周期成分,验证了此方法降噪性能;然后将MED-MOMEDA应用风电齿轮箱复合故障实验台中,成功提取出复合故障特征;最后用文中所提方法与EEMD对比分析进一步验证了此方法的可行性。     

基于改进MOMEDA的齿轮箱复合故障诊断

总体经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD)对信号分解时由于白噪声选取不当,常造成能量泄露;通过计算多点峭度可以提取冲击性故障周期,但在强噪声环境下其追踪效果并不理想;考虑到多点最优最小熵反褶积(multipoint optimal minimum entropy deconvolution adjuste,简称MOMEDA)提取故障时准确度受到故障周期区间范围的影响,提出了基于组合模态函数-多点最优最小熵反褶积(combined mode function-multipoint optimal minimum entropy deconvolution adjuste,简称CMF-MOMEDA)的自适应齿轮箱复合故障特征提取方法。首先,通过EEMD对信号分解,将信号按高低频依次分开;其次,取与原信号相关性强的本征模态函数,通过组合模态函数(combined mode function,简称CMF)将原信号分解为高低两个频带C_h和C_L,分别求其多点峭度谱图,提取故障周期成分;然后,设定合适的周期范围,通过MOMEDA提取故障特征;最后,将该方法应用于齿轮箱故障特征提取,以验证其可行性。     

基于最大相关峭度反褶积的齿轮箱复合故障特征提取

提出一种基于最大相关峭度反褶积(Maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)的复合故障特征提取方法,通过MCKD对原信号降噪,提取感兴趣的周期成分,同时将此方法与最小熵反褶积对比研究,验证该方法的强降噪效果。将该方法运用于齿轮箱复合故障诊断中,可成功提取出各个故障特征。     

基于MKurt MOMEDA的齿轮箱复合故障特征提取

针对齿轮箱中旋转零部件的故障信号是周期性的冲击信号这一特性,提出了一种基于多点峭度(multipoint kurtosis,简称MKurt)和多点最优最小熵反褶积(multipoint optimal minimum entropy deconvolution adjusted,简称MOMEDA)的齿轮箱复合故障特征提取方法。利用MKurt可以有效提取齿轮箱中被噪声淹没的冲击性振动信号的周期,实现对振动信号振动源的追踪。根据故障的周期设置合理的周期区间,通过MOMEDA对原信号进行降噪,进一步提取原信号的周期性冲击。通过仿真信号和实测数据的分析和验证,证明了MKurt-MOMEDA方法可以准确有效地诊断齿轮箱复合故障故障特征。