一种采煤机组合定位系统及实验研究.pdf

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1、第28卷第2期传感技术学报Vo1．28No．2CHINESEJOURNAIOFSENSORSANDACTUATORSFeb．2O152015年2月ExperimentalStudyonCombinativePositioningSystemforShearerYINGBaohua，LIWei，LUOChengmingandYANGHai(SchoolofMechatronicEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou，Jiangsu221116，China)Abstract：Positioningandorientati

2、ontechnologyisthebasisofhydraulicsupportsautomationmachinery—trackedandshearermemorycuttingonmechanizedminingface．Firstly，shearerattitude，velocityandpositioncanbecalcu—latedbystrap—downinertialnavigationsystem(SINS)．Meanwhile，thedualitymappingbetweenthelocalsignalandgeometricpositionisestablished

3、usingtheanchornodesandmobilenodeunderWirelessSensorNetwork(WSN)．Then，thecouplingmodelofSINSandWSNisbuiltforreal—timeintegratedpositioningsystemofshearerusinginter—activesoftwareofC#+MATLAB+SQL．Experimentalresearchofpositionandattitudeisperformedonthethree—ma—chineequipment．Resultsindicatethatpure

4、SINScanmeasuretheshearerattitudeeffectively，whiletheshearerpo—sitionexistthecumulativeerrorwithlong—termunderpureSINS．TheshearerpositionofWSNcanbeusedtocycli—calcorrecttheshearerpositionofSINS．Theaveragepositionerrorofshearerare0．118mand0．268minXandYdirectionrespectively，whichmeansthattheintegrat

5、edSINS／WSNpositioningsystemcantrackthepositionandatti—tudeofshearereffectively．Keywords：shearer；positionandattitudemeasurement；errorcorrection；strap—downinertialnavigationsystem；wire—lesssensornetworkEEACC：7210G；7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2015．02．020冰一种采煤机组合定位系统及实验研究应葆华，李威，罗成名，杨海(中国矿业大学机电工程

6、学院，江苏徐州221116)摘要：综采T作面采煤机定位定姿技术，是液压支架跟机自动化和采煤机记忆截割的基础。采用捷联惯导监测采煤机姿态、速度及位置等运动参量，结合无线锚节点与移动节点问几何位置与局域信号对偶映射，建立了捷联惯导与无线传感器网络耦合模型，采用c#+MATLAB+sQL交互式软件构建了采煤机组合定位系统，在采煤机、液压支架和刮板输送机“三机”平台上进行采煤机定位定姿性能研究。实验结果表明：捷联惯导能够有效地对采煤机姿态角度进行监测，但是长航时下采煤机位置存在累计误差，通过无线传感器网络位置对捷联惯导的位置进行周期性校正，组合定位系统下采煤机x和y轴平均定位误差为0．118m和

7、0．268m，能够得到采煤机实时可靠的位置和姿态。关键词：采煤机；位姿检测；误差校正；捷联惯导；无线传感器网络中图分类号：TN967．2文献标识码：A文章编号：1004—1699(2015)02-0260-05综采工作面是矿井生产的关键环节之一，其中等诸多问题，而其中主要技术难题之一就是采煤机由采煤机、刮板输送机和液压支架组成的采矿“_二在综采工作面的定位。采煤机精确的位置监测机”承担着综采工作面破煤、运煤和支护等任务11。是实现采