基于问题导向的梅花井煤矿智能化建设

从国家政策刚性约束及支持、矿井健康发展需要2个方面阐述了推进煤矿智能化建设工作的必要性;分析了当前梅花井煤矿采煤工作面、掘进工作面、通风系统、主运输系统、信息系统等存在的问题,并以问题为导向,对照《国家能源集团煤矿智能化建设指南(2021版)》分项建设内容,提出梅花井煤矿智能化建设思路。     

工程教育专业认证背景下控制类课程群体系构建与实践

依据工程教育专业认证标准,结合兰州理工大学自动化专业人才培养模式,探讨控制类课程群体系构建与实践。围绕毕业要求能力达成,首先构建“控制理论与工程实践”课程群,明确各课程对毕业要求能力达成的支撑关系;进而制定更新课程群能力型课程目标;最后重组优化课程群教学内容,有机融合课程群所承载的知识、能力与素质,培养学生解决复杂工程问题的综合能力和高级思维能力。实践证明,“控制理论与工程实践”课程群对自动化专业学生能力的提升收效显著,对其他工程类专业核心课程群的构建与实施有一定的示范与推广意义。     

电力推进系统电力电子噪声的主动抑制技术进展

应用电力电子变流器的电力推进系统会带来电力电子噪声,并威胁可靠性。除了采用额外元件的无源滤波方法之外,采用结合脉宽调制(pulse width modulation,PWM)和拓扑结构的有源抑制方法可以得到更高的功率密度。该文介绍3种主要的抑制方法:变开关频率PWM、载波移相和零共模PWM方法,其中后两者是基于逆变器并联结构的方法。进一步地,可以应用载波移相或者零共模PWM设计双三相电机结构,实现直接在电机上对噪声进行抑制。这种结构是未来电力推进中一个有潜力的方案。     

基于背靠背变流器的电机测试平台

为了验证电机的性能和可靠性,需要通过测试平台进行相关特性的测试。然而,大功率电机测试需要大功率电源来维持电机的运行,硬件成本较高。介绍了一种基于背靠背变流器的电机测试平台,主体结构是两台电机和一个用于控制的背靠背变流器,其中一台电机充当另一台被测电机的负载,变流器共用直流母线,同时控制两台电机运行。由于共用直流母线,能量可以在两台电机之间循环流动,只需要一个用于补偿系统损耗的容量较小的电源就可以维持系统的稳定运行,提高了测试平台的运行效率,降低了硬件成本。仿真和实验验证了该测试方案的可行性。     

交流电机无传感器控制的新进展

无(位置、速度)传感器控制是当前国内外交流电机传动的热点,在20世纪末已经形成了以交流电机的Park方程为基础的基于电机基波模型的无传感器控制和以高频信号注入法为基础的基于电机谐波模型的无传感器控制两大体系.在介绍无传感器控制的基本策略的基础上,以近两年发表在国际重要学术刊物和学术会议的相关学术论文以及其引文为主要调研对象,按照基于基波模型和谐波模型的两大方向,介绍了近年来国际上无传感器控制策略的新进展,并进行了分析比较,进而揭示了无传感器控制发展的新特点和新趋势.     

“自动控制原理”课程目标达成度统计分析与持续改进

反思以往教学,课程目标达成度分析更多只是关注了课程整体修读学生的平均达成情况,难以为学生个体能力目标的持续改进提供更具针对性的指导。因此,本文以兰州理工大学“自动控制原理”课程为例,构建课程目标达成度形成性综合量化考核方式,利用柱状图、散点图等统计分析方法,及时诊断学生学习状况,双向反馈课程、学生目标达成信息,迭代优化教与学的效果。教学实践表明,学生对知识的掌握和能力的训练效果明显。     

基于传感器故障的网络化系统鲁棒容错设计

针对一类具有参数不确定的非线性网络化控制系统,基于T-S模糊模型建模,推证出了确保非线性网络化控制系统在传感器发生失效故障时具有鲁棒完整性的时滞依赖充分条件,并以求解矩阵不等式给出了容错控制器的设计方法.最后以一个仿真算例验证了文中所述方法的可行性和有效性.     

基于冗余关系分析的传感器自诊断设计方法研究

工业过程中传感器数量众多且可靠性要求高,而传统定期检测评估其健康状况的方式不但费时费力且不能满足传感器智能化的发展需求。针对这一问题,提出了一种基于测量数据统计相关性的传感器自诊断设计方法。利用传感器测量数据建立其统计关系模型,借助自编码器提取传感器数据特征并将其编码为二进制形式。在同时考虑传感器测量数据统计独立和统计相关两种情况下,在有参考值时,通过引入故障检测概率和误检概率建立了独立统计模型实现传感器的故障自诊断;在无参考值情况下,借助高斯Copula函数建立多元统计依赖模型评估参数之间的相关性,并利用贝叶斯理论在不依赖参考值的情况下自学习获取传感器的健康状况。本研究以镍闪速炉系统为例,两种模式下测量系统中健康传感器的故障检测后验概率达到了0.92,即故障统计模型的参数与建模期望相符。实验结果表明,所提方法在两种模式下均能准确识别出测量系统中的故障传感器,验证了所提方法的有效性与可行性。     

基于热泵技术的煤矿清洁采暖及井下冷源配送技术在梅花井煤矿的应用

传统煤矿冬季采暖主要采用燃煤和燃气锅炉,需消耗大量化石能源,存在较大的一次能源浪费和资金消耗。随着矿井开采深度的不断增加,井下存在不同程度的热害,严重影响煤矿工人身心健康。针对上述问题,结合当前成熟的水源及空气源热泵技术,通过对梅花井煤矿地面冬季供热量进行计算,探索利用冷源热泵技术实现矿井水利用,对其中低品位热源进行提取,将置换出的热源用于矿井冬季地面供暖,同时将置换后的冷源水作为井下热害场所降温用水和夏季地面建筑冷源,从而建立了一种新型矿井减能减排模式,实现了井下工业废水的综合利用,大幅度降低矿井燃气消耗直至零消耗,减少了二氧化碳排放,有助于实现矿井绿色转型发展,产生了良好经济效益和社会效益。     

水泥厂低温余热发电CDM项目案例分析

以曲寨水泥厂9000 kW低温余热发电项目做为清洁发展机制(C D M)项目案例,基于基准线,应用方法学ACM0004,计算了低温余热发电项目的CO,减排量.结果表明,曲寨水泥厂9000 kW低温余热发电项目可实现CO,年减排量52878t.