【摘 要】
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为了实现综采工作面设备群安全高效开采,保证液压支架的直线度尤为重要。针对综采工作面直线度测量难题,提出了一种惯导与里程计组合的直线度测量方法,旨在提高综采工作面直线度测量精度和液压支架的定位精度。研究分析了综采工作面直线度测量需求,设计了以采煤机运行轨迹为基础的直线度测量总体方案;分析了综采工作面中刮板输送机直线度检测方法与检测精度,研究了惯导与里程计组合定位方式在采煤机定位中的稳定性与可行性。针
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为了实现综采工作面设备群安全高效开采,保证液压支架的直线度尤为重要。针对综采工作面直线度测量难题,提出了一种惯导与里程计组合的直线度测量方法,旨在提高综采工作面直线度测量精度和液压支架的定位精度。研究分析了综采工作面直线度测量需求,设计了以采煤机运行轨迹为基础的直线度测量总体方案;分析了综采工作面中刮板输送机直线度检测方法与检测精度,研究了惯导与里程计组合定位方式在采煤机定位中的稳定性与可行性。针对采煤机定位系统中惯导与里程计位姿解算问题,分析了综采工作面直线度测量系统中坐标系的定义与转换方式;对捷联惯导采集的陀螺仪与加速度数据进行了分析,应用四元数法解算了惯导姿态、速度、位置信息;通过采集里程计的脉冲信号,计算出采煤机单位时间内的位置与速度,为惯导与里程计组合定位奠定基础。针对采煤机位姿测量系统定位精度与测量误差问题,提出了惯导与里程计组合定位的方法,分析了惯导系统误差与航位推算误差,应用闭环卡尔曼滤波建立了惯导与里程计的组合定位模型;通过补偿采煤机后验误差,提高了采煤机定位精度。针对综采工作面中直线度测量与调直问题,研究了刮板输送机位姿检测模型,根据采煤机运行特性,提出了一种基于采煤机运行轨迹的刮板输送机直线度检测方法,应用平滑路径滤波推算刮板输送机完整姿态,计算了每个液压支架在综采工作面中下一刀需要修正的位移。搭建了综采工作面直线度测量平台,根据提出的惯导与里程计组合的综采工作面直线度测量方法,通过静态实验与动态实验,验证了惯导与里程计组合定位方法在实际工作面中的定位精度与稳定性;通过多刀测试实验,修正了采煤机后验误差,精确测量了工作面的直线度与液压支架的调直位移,实现了惯导与里程计组合的综采工作面直线度测量与调直。
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