交替测量式掘进机定位系统误差建模与分析

• Published in: 工矿自动化 Vol. 48; no. 1; pp. 7 - 32
• Main Authors: 李志海, 刘治翔, 谢苗, 李玉岐, 王帅
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 山西西山晋兴能源有限责任公司,山西吕梁 033600%辽宁工程技术大学辽宁省高等学校矿产资源开发利用技术及装备研究院,辽宁阜新 123000 2022
• Subjects: 煤矿智能掘进;掘进机定位;交替测量式定位;定位误差;角度测量误差;测距误差;正交分析
• ISSN: 1671-251X
• DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021060015

TD632; 交替测量式掘进机定位技术在多次交替测量过程中会产生累计测量误差,从而影响掘进机定位精度.目前主要围绕单次测量误差产生原因、误差分布规律及误差减小方法展开研究,未有针对多次交替测量误差分布规律的研究成果.通过分析交替测量式掘进机定位系统工作原理及定位过程,构建了掘进机定位误差模型.采用作图法验证误差模型的正确性,结果表明作图法与误差模型得到的定位误差基本一致,二者仅存在10-3数量级误差.通过误差模型研究了角度测量误差、测距误差、推移步长及掘进机与测量平台间距对掘进机定位误差的影响,结果表明:角度测量误差越大,定位误差曲线的曲率越大,即误差增大越快,且YT轴定位误差增大速度远大于XT轴;测距误差对XT轴定位误差影响较大,测距误差越小,初始XT轴定位误差越小,但误差变化速度不受影响;随着推移步长增大,YT轴定位误差曲线曲率增大,即YT轴定位误差增大速度加快;掘进机与测量平台间距和推移步长对掘进机定位误差的影响基本是等效的.采用正交试验方法分析了各因素对掘进机定位误差的影响程度,结果表明:测距误差对XT轴定位误差影响最大,其次为角度测量误差,推移步长和掘进机与测量平台间距影响最小且二者影响程度一致;角度测量误差对YT轴定位误差影响最大,其次为推移步长和掘进机与测量平台间距且二者影响程度一致,测距误差影响最小.通过极差分析方法得到了降低定位误差的最优参数组合.