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公开(公告)号：CN110456646B
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN201910789146.1
申请日：2019-08-23
Applicant: 中国矿业大学 , 煤炭科学研究总院 , 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明针对阀控锚杆钻机钻臂电液系统，提出一种基于EKF的锚杆钻机钻臂摆角自适应滑模控制系统设计方法，用来解决电液伺服系统中存在的诸多影响因素，如阀死区非线性、参数不确定，以及未知负载扰动，并精确跟踪钻臂设定位置。通过引入平滑死区逆模型，设计死区预补偿器，以削弱死区对控制性能的不良影响。设计合适的滑模自适应律，以估计未知死区参数和消除负载扰动影响。另外，引入EKF估计系统噪声，并对钻臂位置进行预测，以降低滑模抖振。基于AMESim和MATLAB联合仿真结果表明：所设计控制器能够有效补偿死区效应，并消除负载扰动影响，同时能够使系统精确跟踪钻臂摆角设定位置，验证了所提控制策略的有效性。
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公开(公告)号：CN109711353B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN201811626840.3
申请日：2018-12-28
Applicant: 煤炭科学研究总院有限公司 , 天地科技股份有限公司北京技术研究分公司 , 中国矿业大学
IPC: G06V20/17 , G06V10/30 , G06V10/28 , G06V10/56 , G06V30/148
Abstract: 本发明公开了一种基于机器视觉的船舶吃水线区域识别方法，通过无人机采集船舶水尺图像，采用机器视觉算法检测图像中包含的水尺刻度轮廓，通过统计筛选以及聚类算法计算出吃水线水平方向以及竖直方向的预测区间，从而得到轮船吃水线及相应字符的区域，完成船舶吃水线区域识别，本发明可以避免安装压力传感器、激光水位检测等设备，显著降低识别吃水线的设备成本，具有良好的可操作性；基于机器视觉的识别方法可以根据船舶水尺字符以及水线作为标志物实现吃水线的精确定位，有效克服港口复杂场景对水线定位的影响，计算复杂度低，能满足港口吃水线识别的快速性、准确性要求。
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公开(公告)号：CN110619329B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN201910811758.6
申请日：2019-09-03
Applicant: 煤炭科学研究总院 , 中国矿业大学 , 中煤华晋集团有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于机载视觉的铁路货运敞车车厢编号及装载状态识别方法，属于机器视觉领域。通过搭载高清相机的无人机在飞行过程中对处于装车站的货运敞车车厢进行图像数据采集，然后对采集到的图像数据进行预处理，根据字符宽/高比例等先验知识定位车厢字符区域，使用投影法对字符区域进行分割，构建CNN卷积神经网络模型对分割后的数字字符进行识别；通过霍夫直线变换定位车厢边界所在区域，设计网格特征，构建BP神经网络对车厢装载状态进行识别；本发明在识别货运敞车车厢编号的同时判定车厢的装载状态，具有较高的识别精度，大量减少工人的工作量，适用于铁路沿线的货运敞车车厢编号及装载状态的识别。
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公开(公告)号：CN108710754B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN201810478099.4
申请日：2018-05-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种锚杆钻机推进力最优自抗扰控制方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1)建立锚杆钻机推进系统数学模型；步骤2)利用钻机随钻信息，设定钻机当次钻进的最优推进力；步骤3)结合粒子群优化算法，设计最优自抗扰控制器；步骤4)基于Matlab和AMESim的联合仿真平台，验证所提锚杆钻机推进系统控制方法的有效性和合理性。本发明所达到的有益效果：本发明适用于锚杆钻机推进力的最优控制，解决了传统钻机控制对操作人员工作经验依赖性大的问题；钻机根据钻进围岩性状，自适应调整推进力，从而减少钻机断杆、别杆等故障，提高工作效率和掘进速度，为钻机自动化、智能化奠定基础。
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公开(公告)号：CN109753081B
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN201811532340.3
申请日：2018-12-14
Abstract: 本发明公开了一种基于机器视觉的巷道巡检无人机系统及导航方法，采用单目相机获取高质量巷道空间图像，通过机器视觉算法对图像中的管道进行检测和处理，计算出管道中心到相机光心的距离和夹角，进一步得出巡检无人机在巷道中的偏航角，并反馈到无人机飞行控制器调整航向。同时通过超声波距离传感器实时检测同巷道边界和障碍物的距离，确保巡检无人机在巷道内的安全飞行，完成巡检任务。本发明无需在巷道中架设轨道等设备，显著降低巡检机器人的导航成本；另外本发明有效克服巷道环境有限光照条件对导航精度的影响，计算复杂度低，能满足巷道等狭闭空间巡检的实时性要求，从而适用于矿井巷道等狭闭空间中用于危险因素检测的巡检无人机导航和避障。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110160380A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910475400.0
申请日：2019-06-03
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种宽通道板式换热器及换热器粒子群优化结构设计方法，属于换热器设计技术领域。提取单层换热板片表面的梯形凸台的6个变量构成结构参数，确定设计范围。采用正交法，生成25组具有不同结构和操作条件的典型换热器板。通过Solidworks生成单层换热板片，基于Fluent数值模拟软件，获得相应换热器板结构的换热努塞尔数和压降。根据获得的样本集，拟合换热器板的换热努赛尔数和压降综合准则关系模型。以最大换热努塞尔数和最小压降作为优化目标，采用粒子群优化，寻优获得最佳换热器板的结构参数。优点：适用于找到对于板式换热器的流动和换热特性影响显著的形状参数，并且在核心参数连续分布的情况下，寻找得到换热效果最好同时压降损失最小的形状参数分布范围。
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公开(公告)号：CN108830328B
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN201810646595.6
申请日：2018-06-21
Abstract: 本发明公开了一种融合空间知识的微震信号SMOTE识别方法及监测系统，实现对微震信号的分类，从而完成对冲击地压灾害更加准确及时的预警。首先，对源于SOS微震监测系统的微震数据进行数据格式转换和划分；其次，确定微震信号的空间相关性，构建融合空间知识的非平衡训练样本集；再次，根据训练样本集的非平衡率，确定采样倍率，实现基于SMOTE的小类样本生成；最后，采用模型融合结构，实现融合空间知识的微震信号分类器学习。本发明充分利用微震信号的空间布局信息，挖掘具有强相关性的同类数据，减少不相关同类数据对过采样数据生成的影响，提高微震信号学习器的分类正确率和时效性，为冲击地压灾害及时有效预警提供更有力的支持。
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公开(公告)号：CN111275003A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN202010101031.1
申请日：2020-02-19
Applicant: 煤炭科学研究总院 , 中国矿业大学 , 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 一种基于类最优高斯核多分类支持向量机的微震信号识别方法，属于机器学习与数据挖掘领域。首先，对微震数据按照信道划分，并进行数据格式转换；其次，对每个信道数据根据均值和方差进行特征提取，并将同一样本的所有信道合并，构成新特征，利用类最优高斯核多分类支持向量机，对合成数据进行特征选择，生成降维后的非平衡训练样本集；再次，根据训练样本的非平衡率，确定欠采样倍率，对大类样本进行欠采样；最后，采用多分类支持向量机构建降维后的微震信号分类器。本发明可以有效减少冗余特征对分类的影响；通过对信道特征和合并特征进行双重降维，有效降低微震信号维度，提高微震信号分类器的正确率和时效性，增加冲击地压灾害预警的准确率。
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公开(公告)号：CN110688983A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910976478.0
申请日：2019-10-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了基于多模态优化和集成学习的微震信号识别方法，实现对微震信号的分类，从而完成对冲击地压灾害更加准确、及时的预警。首先，根据微震训练样本集的非平衡率，确定采样倍率，实现基于SMOTE的小类样本生成；其次，采用放回采样方式，进行多次抽取，得到多个子训练样本集，并在每个子训练样本集上训练多个弱分类器；再次，根据每个子训练样本集上的分类结果，选择分类性能最优的个体作为最终的集成个体；最后，采用多模态优化技术，去除冗余的集成弱分类器个体，选择最优弱分类器组合参与集成。本发明充分考虑微震信号的非平衡特性，利用多模态优化技术对弱分类器个体进行选择，寻找部分具有差异性大的个体参与集成，减少冗余个体对集成学习器性能的影响，提高了微震信号的分类正确率，为冲击地压灾害及时有效预警提供更有力的支持。
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公开(公告)号：CN110456646A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910789146.1
申请日：2019-08-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明针对阀控锚杆钻机钻臂电液系统，提出一种基于EKF的锚杆钻机钻臂摆角自适应滑模控制系统设计方法，用来解决电液伺服系统中存在的诸多影响因素，如阀死区非线性、参数不确定，以及未知负载扰动，并精确跟踪钻臂设定位置。通过引入平滑死区逆模型，设计死区预补偿器，以削弱死区对控制性能的不良影响。设计合适的滑模自适应律，以估计未知死区参数和消除负载扰动影响。另外，引入EKF估计系统噪声，并对钻臂位置进行预测，以降低滑模抖振。基于AMESim和MATLAB联合仿真结果表明：所设计控制器能够有效补偿死区效应，并消除负载扰动影响，同时能够使系统精确跟踪钻臂摆角设定位置，验证了所提控制策略的有效性。
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