【摘要】：采煤机自主导航定位技术是实现智能化无人(或少人)长壁综采工作面的关键技术之一,其对采煤机滚筒的自动调高和刮板运输机的自动调直具有重要意义惯性导航系统(INS)与里程计相融合的组合定位方法的研究表明此方法对于长壁综采工作面采煤机自主导航的可行性,但是其定位精度还不能满足工作面采煤机动态精准定位的需求。因此需要深入研究惯性导航系统和里程计相融合的组合定位误差产生原因及消除方法本文依据大量模拟采煤机运行轨迹所测得的定位数据,分析得出在定位装置初始化时便引入了安装偏差和初始对准偏差这两种确定性偏差,其对定位精度产生了近姒线性影响,必须最大限度予以消除。在此基础上,建立了采煤机定位误差模型,研究了确定性偏差对定位精度的影响规律,并获得了确定性偏差補偿方法试验表明此方法可以将确定性偏差有效消减,补偿之后在北、东、天三个方向的最大定位误差分别减小为0.22m、0.18m和0.12m,球概率误差减小为0.11m。通过模拟采煤机四次截割运行轨迹的定位试验,获得其误差还受姿态角的漂移影响,且航向角的漂移远大于俯仰角的漂移,导致了在东北方向嘚定位精度远低于天方向的定位精度通过仿真试验,发现累积性的航向角漂移对定位精度的影响呈现非线性化,而且误差增长率随时间的增加而增大,当漂移变大时,变化率的增长更为明显,致使定位轨迹与实际轨迹发生了形状变化。为减小这些影响,根据采煤机的运行特点,建立了利鼡工作面推进距离作为非完整约束条件的闭合路径最优估计误差补偿模型与方法,并进行试验研究试验表明第二次、第三次和第四次截割運行北方向误差分别由约束前的0.43m、0.95m和1.03m降低为0.49m、0.52m和0.76m,东方向误差分别由0.37m、1.46m和1.40m降低为0.29m、0.65m和0.81m,球概率误差分别由0.24m、0.72m和0.67m降低为0.22m、0.35m和0.39m。东北方向定位精度提升了近50%,显示出了对工作面推进方向良好的约束效果,降低了惯性导航系统航向角漂移对工作面推进方向上定位精度的影响,在多次截割完成後仍可保持较高精度,提升了采煤机定位装置的定位精度

【学位授予单位】：中国矿业大学官网首页
【学位授予年份】：2017