【摘 要】
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随着信息技术不断渗透到采矿行业,促进了采矿自动化技术的不断变革,地下智能铲运车的研究正是目前自动采矿装备发展的一个热点。地下智能铲运车使人们远离恶劣的井下工作环境
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随着信息技术不断渗透到采矿行业,促进了采矿自动化技术的不断变革,地下智能铲运车的研究正是目前自动采矿装备发展的一个热点。地下智能铲运车使人们远离恶劣的井下工作环境,降低采矿的危险性。导航系统的研究是地下无轨铲运车智能化研究的一项重要内容,如何适应井下特殊工作环境、设计一个稳定可靠的导航系统是问题的关键。针对井下铲运车的特殊工作环境,本文分析了导航系统设计要求,讨论了基于磁导航的智能铲运车导航定位技术;确定了铲运车磁导航系统的设计方案;完成了基于DSP的信号采集系统硬件电路及软件设计;并搭建了系统的静态实验平台,采集了磁钉磁场信号,对磁钉磁场进行了分析,对定位算法进行了验证;为了检验导航系统的有效性、可靠性,建立了车辆方向控制模型,利用Matlab仿真平台,对整个磁定位系统进行了仿真分析;对矿井中出现的环境干扰及磁干扰进行了分析,并提出了减小干扰的方法。磁定位算法是磁导航系统中一项关键技术,本文根据井下铲运车导航要求,在分析一些常见定位算法基础上,提出了基于序列定位的横向偏差等值线定位算法。并针对该算法设计了包含HMC1021、HMC1022两种磁传感器的磁尺,对铲运车进行较为精确的横向定位。硬件电路中,设计了磁阻传感器的置位/复位电路,在系统应用中保证了关键传感器的可靠工作,避免了其失效的发生。静态实验中,进行了磁钉信号采集实验,对磁定位算法进行了验证,并针对实验结果中出现的磁场干扰和定位算法缺陷等问题提出了相应的处理方法。系统仿真结果表明了系统方案的可行性,取得了较理想的效果。
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