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基于动态面混合控制策略的矿用机车充电机CLLC谐振变换器研究
1
作者 岳云涛 赵宏维 +1 位作者 庄致钧 王颢森 《煤炭工程》 北大核心 2025年第5期210-217,共8页
针对CLLC变换器高阶系统在全负载状态下电能传输的稳定性和快速性问题,提出了一种基于动态面控制的PFM-PWM混合控制策略。该控制策略在谐振变换器轻载和满载状态下分别采用PFM和PWM控制算法,实现了系统输出电压的稳定性和快速性。详细... 针对CLLC变换器高阶系统在全负载状态下电能传输的稳定性和快速性问题,提出了一种基于动态面控制的PFM-PWM混合控制策略。该控制策略在谐振变换器轻载和满载状态下分别采用PFM和PWM控制算法,实现了系统输出电压的稳定性和快速性。详细分析了CLLC谐振变换器的拓扑结构,阐述了欠谐振状态、谐振点状态及过谐振状态的工作模式,搭建了基于动态面混合控制策略的CLLC变换器仿真和实验平台,并结合矿用机车充电机特性,利用仿真和实验输出波形验证了动态面混合控制算法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 CLLC谐振变换器 动态面控制 非线性系统控制
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基于DYCS-YOLOv8n的井下无人驾驶电机车多目标检测
2
作者 许谨辉 王文善 +2 位作者 王爽 王文钺 赵婷婷 《工矿自动化》 北大核心 2025年第4期86-92,130,共8页
针对井下无人驾驶电机车因光线暗、噪声大及运动模糊等因素导致图像特征难提取、细节易丢失、小尺寸目标难识别等问题,提出了一种基于DYCS-YOLOv8n的井下无人驾驶电机车多目标检测模型。在YOLOv8n的基础上引入卷积注意力模块(CBAM),通... 针对井下无人驾驶电机车因光线暗、噪声大及运动模糊等因素导致图像特征难提取、细节易丢失、小尺寸目标难识别等问题,提出了一种基于DYCS-YOLOv8n的井下无人驾驶电机车多目标检测模型。在YOLOv8n的基础上引入卷积注意力模块(CBAM),通过空间和通道双重注意力机制,提高了对关键特征的提取能力;增加小目标检测层,由原来的3层增加到4层,从而更好地提取细小特征,提升了对小尺寸目标的检测性能;采用动态上采样算子DySample,根据输入特征自适应地调整采样策略,更好地保留图像中的边缘和局部细节,避免了图像关键信息损失。采用自建的井下无人驾驶电机车数据集进行实验,结果表明:(1) DYCS-YOLOv8n模型的平均精度均值(mAP@0.5)达97.5%,较YOLOv8n模型提高了3.4%,且检测速度达46.35帧/s,满足实时性检测需求。(2)与YOLO系列主流目标检测模型相比,DYCS-YOLOv8n模型的mAP@0.5最优,在保持轻量化的同时保证了较快的计算速度。(3)在噪声、低光照等复杂井下场景下,DYCS-YOLOv8n模型对行人、轨道、信号灯的平均检测置信度较高,未出现漏与误检情况。 展开更多
关键词 井下无人驾驶 电机车 多目标检测 YOLOv8n 卷积注意力机制 小目标检测 动态上采样
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矿用电机车混合储能系统功率分配控制
3
作者 尹昊 祝龙记 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期114-119,154,共7页
单一蓄电池供电的矿用电机车存在续航里程不足、充电时间长、重载启动困难等问题,导致运行效率低,难以满足安全性与稳定性要求。提出在矿用电机车上采用铅酸蓄电池与超级电容的混合储能技术,设计了矿用电机车混合储能系统,以满足重载启... 单一蓄电池供电的矿用电机车存在续航里程不足、充电时间长、重载启动困难等问题,导致运行效率低,难以满足安全性与稳定性要求。提出在矿用电机车上采用铅酸蓄电池与超级电容的混合储能技术,设计了矿用电机车混合储能系统,以满足重载启动时高瞬时功率要求,增加续航时间。针对混合储能系统中储能元件的功率分配问题,通过仿真分析低通滤波与小波分解的优缺点,设计了低通滤波与小波分解相结合的功率分解方法,从矿用电机车总负载功率中分解出高低频分量;再根据储能元件的荷电状态(SOC),引入动态协调机制,对储能元件功率分配进行二次调控,得到蓄电池和超级电容的目标功率。仿真结果表明:应用组合分解方法得到的矿用电机车总负载功率的低频分量与原始功率的吻合度较高,瞬态响应性能优越;基于SOC的二次调控策略可动态调整混合储能系统的功率分配,减少了超级电容放电次数,增加了超级电容有效放电时间,使蓄电池稳定放电。 展开更多
关键词 矿用电机车 混合储能 功率分配 铅酸蓄电池 超级电容
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“矿”世无匹——无人驾驶矿井电机车智运协同技术
4
作者 崔智翔 张瀚元 +3 位作者 纪凡 王怡卓 江松 章赛 《物联网技术》 2025年第23期3-5,共3页
一直以来,矿业公司被视为高消耗、高投资、高危险、高污染、劳动密集的生产型企业。通过采用先进技术、提升装备水平来改善矿山的劳动条件,始终是矿业领域关注的重点与追求的目标。本项目基于铁路控制技术、信集闭系统、轨道交通技术、... 一直以来,矿业公司被视为高消耗、高投资、高危险、高污染、劳动密集的生产型企业。通过采用先进技术、提升装备水平来改善矿山的劳动条件,始终是矿业领域关注的重点与追求的目标。本项目基于铁路控制技术、信集闭系统、轨道交通技术、无线网桥通信技术和PLC控制系统,结合井下5G无线通信、多传感器数据融合、无人驾驶自动控制等技术,深入开展电机车装矿位置精准控制、车厢满载度检测、无人车智能调度等方面的研究,精准攻克井下电机车无人运输智能协同技术难题,实现井下装-运-卸全流程无人化作业,达成振动放矿与机车精准停靠协同控制、溜井料位监测与电机车车厢满载检测、轨道智能运输与安全行车预警、无人电机车集群调度等功能。该技术全面提升了矿山井下轨道运输系统的自动化控制水平,大幅提高了电机车的运输效率,减少了井下作业人员数量,改善了作业环境,保障了矿山生产安全,从而实现井下作业无人、安全、智能、高效的目标。 展开更多
关键词 无人驾驶 矿井运输 矿井电机车 智能矿山 矿山安全
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矿用电机车永磁同步电动机改进型线性自抗扰控制策略
5
作者 陈荣煊 祝龙记 《煤矿机械》 2025年第11期104-107,共4页
矿用电机车是煤矿井下辅助运输设备之一。现代驱动电动机一般采用永磁同步电动机(PMSM),并结合传统矢量控制策略实现运动控制,但传统矢量控制在复杂工况下存在调节滞后、抗扰性不足等问题。提出了一种将负载转矩观测器(LTO)与线性自抗... 矿用电机车是煤矿井下辅助运输设备之一。现代驱动电动机一般采用永磁同步电动机(PMSM),并结合传统矢量控制策略实现运动控制,但传统矢量控制在复杂工况下存在调节滞后、抗扰性不足等问题。提出了一种将负载转矩观测器(LTO)与线性自抗扰控制(LADRC)相结合的复合控制框架,并对矿用电机车PMSM调速系统在加减速、爬坡等典型工况下进行系统仿真。与传统PI控制的对比结果表明,改进型LADRC策略在调速平稳性、快速性、抗干扰能力等方面具有显著优势,能够有效提高矿用电机车的动态响应和抗扰性能。 展开更多
关键词 线性自抗扰 PMSM 矿用电机车 转矩观测器
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矿用蓄电池电机车充配电系统设计探讨
6
作者 张杰 《智能矿山》 2025年第9期41-44,共4页
随着新能源汽车的快速发展,在矿井辅助运输方式中,矿用蓄电池电机车应用越来越广泛,为之配套的驱动电控系统、信号灯指挥系统、车载充电控制系统、充电系统以及辅助运输车辆高精度导航定位系统、充电桩监控管理平台等技术已非常完善。
关键词 矿用蓄电池电机车 充配电系统
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爆破实验教学虚拟仿真教学平台的设计与应用 被引量：1
7
作者 李昊阳 孙强 +1 位作者 易锦 陈甜甜 《爆破》 北大核心 2025年第2期202-210,共9页
《爆破工程》课程是高校城市地下工程、矿山建设工程专业的核心课程,爆破实验教学是实践教学中必不可少的环节。由于爆破工程具有高危险性的特点,传统的爆破工程实验建设难度大,难以在室内进行,给教学带来了不便,因此越来越多的学校依... 《爆破工程》课程是高校城市地下工程、矿山建设工程专业的核心课程,爆破实验教学是实践教学中必不可少的环节。由于爆破工程具有高危险性的特点,传统的爆破工程实验建设难度大,难以在室内进行,给教学带来了不便,因此越来越多的学校依托虚拟仿真平台进行爆破工程实验教学。本文根据爆破工程虚拟仿真的教学思路及需求搭建了爆破实验教学虚拟仿真教学平台:利用Unity3D作为虚拟仿真系统的开发工具,保证虚拟仿真系统具有可在不同平台运行的高兼容性;使用3DS Max建立模型,并用Maya进行细节渲染,提高了模型的真实感;通过云渲染技术解决了加载速度慢、动画不逼真等问题;并且为了更好地体现实际工程中爆破振动波的传播机理,利用ANSYS模拟爆破振动波在不同岩层中的传播,波场云图以快照的形式保存在虚拟仿真系统,开展爆破振动虚拟仿真实验。实践和应用效果显示,虚拟仿真实验平台可实现学生独立地、深度地参与到爆破工程的教学实验中,提高了学生的实验体验和实践创新能力。 展开更多
关键词 爆破工程 虚拟仿真 数值模拟 教学实践 平台搭建
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新质生产力赋能煤炭地质工作发展
8
作者 王双明 孙强 +7 位作者 郭晨 代世峰 耿济世 师庆民 鲍园 牛超 侯恩科 王生全 《中国煤炭》 北大核心 2025年第10期1-16,共16页
煤炭是我国当前能源安全的兜底保障。新质生产力的提出和发展,驱动着煤炭地质工作理论与技术创新、生产要素创新配置、人才学科体系重塑、产业结构转型升级、产业链提质增效等快速发展。围绕着新质生产力赋能下煤炭地质工作的核心内涵... 煤炭是我国当前能源安全的兜底保障。新质生产力的提出和发展,驱动着煤炭地质工作理论与技术创新、生产要素创新配置、人才学科体系重塑、产业结构转型升级、产业链提质增效等快速发展。围绕着新质生产力赋能下煤炭地质工作的核心内涵、实施路径和发展动态,阐述了煤炭地质工作的服务业态、研究对象、研究内容、驱动范式和发展架构的关键特征和转型方向,解析了新质生产力驱动下煤炭地质工作生产力要素特征,明确了创新人才保障、科研环境保障、政策机制保障相互协同下的煤炭地质工作新质生产力创新保障模式,结合富油煤开发、煤炭地下气化、深部煤系气开发、煤系关键战略金属开发、煤炭智能绿色低碳开发等发展动态,论证了系统科学思想和多学科融合交叉在煤地质学科融合发展、保障国家能源资源安全、服务煤炭工业转型升级、助力生态文明和“双碳”目标中的重要作用。煤炭地质工作的新质生产力研究,对于服务于国家重大战略需求、煤炭工业转型升级、经济社会可持续发展有重大指导意义。 展开更多
关键词 新质生产力 煤炭地质 能源安全 核心内涵 多学科交叉融合 创新发展
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井下电机车智能调度系统设计与安全运行策略
9
作者 王东来 刘恒斌 《自动化应用》 2025年第13期220-222,225,共4页
为了提升矿井运输的安全性与调度效率,以井下电机车(UEL)智能调度系统为研究对象,搭建基于多智能体协同的智能调度系统架构,系统性地介绍环境感知、决策优化与执行控制等关键模块。分析了路径冲突识别、最优调度策略计算、安全阈值监控... 为了提升矿井运输的安全性与调度效率,以井下电机车(UEL)智能调度系统为研究对象,搭建基于多智能体协同的智能调度系统架构,系统性地介绍环境感知、决策优化与执行控制等关键模块。分析了路径冲突识别、最优调度策略计算、安全阈值监控等核心功能,提出了全流程的安全运行措施。在河南某金属矿山的现场应用显示,该系统在调度任务完成率、路径最优率和安全预警准确率等指标上表现优异。结果表明,该系统能够有效提升UEL运输的智能化水平和运行安全,为矿山智能调度提供可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 井下电机车 矿井运输 智能调度系统 环境感知 安全运行 路径冲突识别
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矿山有轨运输无人化安全保障体系研究
10
作者 段晓晖 郭帅 《有色设备》 2025年第1期55-62,68,共9页
为了确保矿山有轨运输无人化技术实施后生产的连续性及设备的安全性,实现矿山无人化运输有效的风险控制,本文构建了矿山有轨运输无人化安全保障体系(SASUM),该体系针对矿山有轨运输机车端、集控调度端、线路环境端以及管理制度端4个关... 为了确保矿山有轨运输无人化技术实施后生产的连续性及设备的安全性,实现矿山无人化运输有效的风险控制,本文构建了矿山有轨运输无人化安全保障体系(SASUM),该体系针对矿山有轨运输机车端、集控调度端、线路环境端以及管理制度端4个关键要素,涵盖了系统指标评估、原则设定、技术路线研究等内容,同时集成了新型信息物理系统的应用,通过对设备、环境、运营管理等多方面的风险进行全面识别、分析与管控,建立了一整套动态、高效的安全保障机制,为矿山环境下实现高效、安全的有轨运输以及矿山生产无人化转型提供有力的支持。 展开更多
关键词 安全保障 体系架构 井下有轨运输 无人驾驶 智能矿山
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多功能矿用电力机车送电装置用控制箱设计
11
作者 张宝金 王豪 +1 位作者 马群杰 丁明星 《煤炭技术》 2025年第4期254-256,共3页
目前,井下现有的井下矿用机车送电装置均是简易的机械结构性产品,不具备远程控制、显示、闭锁等诸多实用性功能。为提升该类相关产品的使用性能,设计了一种多功能矿用电力机车送电装置用控制箱,为电机机车配套使用。本设计产品将远程控... 目前,井下现有的井下矿用机车送电装置均是简易的机械结构性产品,不具备远程控制、显示、闭锁等诸多实用性功能。为提升该类相关产品的使用性能,设计了一种多功能矿用电力机车送电装置用控制箱,为电机机车配套使用。本设计产品将远程控制、显示、警告、闭锁、信号采集等多种功能集于一身,增强了井下矿用机车的智能性和控制多样性,并提升了井下矿用机车送电装置的使用安全性。 展开更多
关键词 多功能送电装置 远程控制 闭锁
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IGBT模块在煤矿电机车调速装置中的应用
12
作者 满先盼 《矿业装备》 2025年第2期147-149,共3页
近年来,随着绝缘栅双极晶体管(IGBT)技术的发展,其在电机车调速装置中得到广泛的应用。IGBT模块以其优异的开关特性和高效的能量管理,为煤矿电机车提供了更为高效和可靠的调速解决方案。从探讨IGBT模块在煤矿电机车调速装置中的应用及... 近年来,随着绝缘栅双极晶体管(IGBT)技术的发展,其在电机车调速装置中得到广泛的应用。IGBT模块以其优异的开关特性和高效的能量管理,为煤矿电机车提供了更为高效和可靠的调速解决方案。从探讨IGBT模块在煤矿电机车调速装置中的应用及其作用入手,分析了其相较于传统调速技术的优势,并通过实际案例展示出其在实际应用中取得的效益,通过这些分析,旨在为煤矿电机车调速系统的未来发展提供理论和实践的参考。 展开更多
关键词 IGBT模块 煤矿电机车 调速装置
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新式电力机车制动装置的设计
13
作者 王豪 李春义 吴鹤翔 《煤炭技术》 2025年第7期254-256,共3页
目前,井下矿用电力牵引机车自重均在25 t以下,随着矿山对大吨位电力牵引机车需求的不断升高,重型井下矿用牵引机车的研发工作也愈发凸显重要。制动装置作为重型井下矿用牵引机车的核心安全部件,一直是整车设计中的难点和要点。为了增强... 目前,井下矿用电力牵引机车自重均在25 t以下,随着矿山对大吨位电力牵引机车需求的不断升高,重型井下矿用牵引机车的研发工作也愈发凸显重要。制动装置作为重型井下矿用牵引机车的核心安全部件,一直是整车设计中的难点和要点。为了增强重型井下矿用牵引机车制动装置的制动力,缩短机车的制动距离,并达到不大幅度增加安装空间的设计效果,专门设计了该新式电力机车制动装置。 展开更多
关键词 矿用牵引机车 安装空间 制动效果
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煤矿井下蓄电池电机车自主定位方法的研究
14
作者 叶文凯 曾勇 +2 位作者 张斌斌 宋宇阳 敖强 《中国设备工程》 2025年第7期131-133,共3页
本文以蓄电池机车的自主定位需求为基础,提出了煤矿井下环境复杂、信号覆盖不足等问题的定位新方法。这种方法对煤矿井下的电机车进行高精度定位,采用惯性导航传感器和地磁传感器相结合的方法。并建立了一套适用于煤矿井下的定位算法,... 本文以蓄电池机车的自主定位需求为基础,提出了煤矿井下环境复杂、信号覆盖不足等问题的定位新方法。这种方法对煤矿井下的电机车进行高精度定位,采用惯性导航传感器和地磁传感器相结合的方法。并建立了一套适用于煤矿井下的定位算法,通过对井下环境特点的分析和数据处理,为具有一定实用性和推广价值的煤矿井下蓄电池机车的自主定位提供了一种新的解决方案,提高了电机车运行的安全性和效率。 展开更多
关键词 煤矿井下 蓄电池电机车 自主定位 惯性导航 地磁传感器
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基于5G网络的无人驾驶系统在矿用电机车中的应用研究
15
作者 薛文财 《科技资讯》 2025年第13期132-134,共3页
智能化矿山是现代矿山企业的发展方向,海石湾煤矿经过近两年的智能化投入与建设,在矿山自动化、智能化方面均取得了很大的进步。海石湾煤矿使用的电机车主要承担矿井人员、设备、材料的运输任务。之前依赖传统的司机控制车辆,司机疲劳... 智能化矿山是现代矿山企业的发展方向,海石湾煤矿经过近两年的智能化投入与建设,在矿山自动化、智能化方面均取得了很大的进步。海石湾煤矿使用的电机车主要承担矿井人员、设备、材料的运输任务。之前依赖传统的司机控制车辆,司机疲劳驾驶、突发异常情况或其他人为操作失误容易造成车辆追尾、误入非行车区域等安全隐患。为了避免发生安全风险,从根本上实现辅助运输的智能安全化、减轻操作人员的劳动强度、提高运行效率,需要对矿井轨道运输系统进行升级改造,以实现蓄电池电机车的无人化智能驾驶,使矿井减人增效,提高电机车辅助运输的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 5G 网络 电机车 无人驾驶 智能运输
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14 t架线式工矿电机车车架与调速系统改造分析
16
作者 李虎伟 《机械管理开发》 2025年第6期129-131,共3页
针对公司14 t架线式工矿电机车产品的车架结构及其调速体系进行了优化升级,采用斩波调速系统,提升了整体性能。经过改造后在北方铜业铜矿峪矿的井下投入使用,电机车的启动性能和稳定性显著提升,能耗降低,故障率下降,赢得了用户的好评。... 针对公司14 t架线式工矿电机车产品的车架结构及其调速体系进行了优化升级,采用斩波调速系统,提升了整体性能。经过改造后在北方铜业铜矿峪矿的井下投入使用,电机车的启动性能和稳定性显著提升,能耗降低,故障率下降,赢得了用户的好评。与常规的电阻调速和变流柜调速方法相比,斩波调速技术展现了卓越的可靠性、效率提升以及显著的节能特性,充分满足了工业和矿业领域对电机车高效、安全运行的迫切需求。 展开更多
关键词 工矿电机车 优化升级 斩波调速系统 改造
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防爆电动车电气控制箱测试系统的设计
17
作者 靳明智 《煤矿机械》 2025年第3期5-8,共4页
防爆电动车的核心部件电气控制箱工作在高温、潮湿、粉尘等恶劣环境下,其可靠性变得尤为重要。介绍了防爆电动车电气控制箱的生态结构,提出一种多模态下的电气控制箱测试系统,通过信号模拟、仿真测试、驱动搭建、融合智能化检测手段,实... 防爆电动车的核心部件电气控制箱工作在高温、潮湿、粉尘等恶劣环境下,其可靠性变得尤为重要。介绍了防爆电动车电气控制箱的生态结构,提出一种多模态下的电气控制箱测试系统,通过信号模拟、仿真测试、驱动搭建、融合智能化检测手段,实现电气控制箱功能前置测试、出厂性能与功能型式试验,电气控制箱检验时间缩减了约30%,现场应用电气故障率降低了约20%。 展开更多
关键词 防爆电动车 电气控制箱 测试系统 检验技术
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防爆型蓄电池车自动驾驶系统的设计及其应用
18
作者 侯伟 《现代工业经济和信息化》 2025年第5期117-118,121,共3页
基于煤矿井下特殊环境提出防爆型蓄电池无轨胶轮车的自动驾驶系统,并对其进行详细研究设计,利用CarSim与MATLAB/Simulink进行仿真模拟验证,确定自动驾驶系统的可行性。将具有自动驾驶功能的防爆型蓄电池车应用于某煤矿当中,对实际应用... 基于煤矿井下特殊环境提出防爆型蓄电池无轨胶轮车的自动驾驶系统,并对其进行详细研究设计,利用CarSim与MATLAB/Simulink进行仿真模拟验证,确定自动驾驶系统的可行性。将具有自动驾驶功能的防爆型蓄电池车应用于某煤矿当中,对实际应用效果进行分析。 展开更多
关键词 防爆型 蓄电池 无轨胶轮车 自动驾驶
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智能矿山有轨运输无人驾驶电机车无线通信方式的研究与应用 被引量：4
19
作者 刘微 刘志强 《有色设备》 2024年第4期16-20,26,共6页
我国矿山有轨运输电机车运行路线覆盖矿山井下电机车轨道,无法采用有线通信的传输方式来采集和控制电机车上的所有数据。电机车需要跟控制室通信的数据,包含语音数据、机车定位数据、控制数据、视频数据等。大部分电机车传统通信方式只... 我国矿山有轨运输电机车运行路线覆盖矿山井下电机车轨道,无法采用有线通信的传输方式来采集和控制电机车上的所有数据。电机车需要跟控制室通信的数据,包含语音数据、机车定位数据、控制数据、视频数据等。大部分电机车传统通信方式只采用WiFi无线通信技术,无法保证移动电机车上的各类工业数据的稳定可靠传输。本文研究了无人驾驶电机车无线通信的多种传输方式,并根据矿山电机车运行的移动场景,提出了适合智能矿山无人驾驶电机车的高稳定性、高可靠性且经济实用、易于拓展维护的无线通信数据传输方式。 展开更多
关键词 智能矿山 有轨电机车 无线通信技术 数据传输 5G WiFi6
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矿用电机车永磁同步电动机模糊滑模控制策略的研究 被引量：2
20
作者 徐鹏飞 祝龙记 《电气应用》 2024年第10期27-31,共5页
矿用电机车为煤矿井下的辅助运输工具,由于井下恶劣的工作环境,影响到电机车的可靠性和工作效率。为了提高矿用电机车控制系统的技术性能,提出采用永磁同步电动机驱动及模糊滑模控制方案,设计了模糊滑模速度控制器,采取指数趋近律来降... 矿用电机车为煤矿井下的辅助运输工具,由于井下恶劣的工作环境,影响到电机车的可靠性和工作效率。为了提高矿用电机车控制系统的技术性能,提出采用永磁同步电动机驱动及模糊滑模控制方案,设计了模糊滑模速度控制器,采取指数趋近律来降低滑模控制的抖振现象。对所提的矿用电机车永磁同步电动机的控制策略,在加减速和爬坡等实际工况进行了系统仿真,并与传统PI控制器进行了比较分析,结果表明模糊滑模控制有着更好的控制性能,有助于平稳调速,增强抗干扰能力。 展开更多
关键词 模糊滑模控制 永磁同步电动机 矿用电机车 调速
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