适应富钴结壳微地形的采矿头控制系统研究与设计

中南大学硕士学位论文适应富钴结壳微地形的采矿头控制系统研究与设计姓名：李爱强申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：何清华20060101适应富钴结壳微地形的采矿头控制系统研究与设计作者：李爱强学位授予单位：中南大学相似文献(10条)1.期刊论文梁平.石海林.崔波.朱敏洋底富钴结壳矿床微地形和物理特性-金属矿山2002,(9)在收集了大量洋底富钴结壳开发资料的基础上,详细介绍了洋底富钴结壳矿区的微地形和矿床赋存特征,介绍了结壳层、基底层以及海洋沉积物的物理特性;这些特性对采矿机的工作原理选择与工作机构设计和具体组织开采作业具有重要意义.2.期刊论文何清华.何志强富钴结壳微地形建模及分析-矿业研究与开发2003,23(5)简述了海底富钴结壳的分布特征,把富钴结壳微地形简化为一系列圆锥表面,从数学的角度及采矿车采矿头的角度对富钴结壳的微地形进行了分析.认为以采矿头开采富钴结壳,其实就是再现富钴结壳层的下表面或基岩表面,因此可将其看作是数学上的曲面拟合问题.其次,从采矿头的角度提出了伪突起的概念,且找出了伪突起的大小与结壳厚度及要求的矿石贫化率之间的关系.本文的微地形建模及其分析对海底采矿车行走机构、采矿头的设计及富钴结壳厚度的检测等有一定的参考价值.3.期刊论文秦宣云.卜英勇.QINXuanyun.BUYingyong基于分形理论的富钴结壳微地形可视化技术-计算机工程2006,32(1)通过应用海底富钴结壳微地形的分形性质及其微地形分形插值重构方法,在VisualC++开发环境下,引入OpenGL三维图形标准,实现了海底富钴结壳微地形的可视化,为富钴结壳矿床的开采提供了技术支持,也为一般的地形的可视化、真实性和可测量性等问题提供了解决途径.4.会议论文杨忆.潘家华大洋富钴结壳微地形的初步研究1998海底照片可以客观地反映结壳的微地形特点。利用适当的图象处理软件，对数字化后的影象进行滤波等处理，可以明显改进照片质量，提取更多的有用信息。5.期刊论文秦宣云.卜英勇.邓跃红.QinXuanyun.BuYingyong.Dengyuehong基于分形理论的富钴结壳微地形可视化实现-矿业研究与开发2005,25(1)海底富钴结壳矿床的开采,需要实时掌握富钴结壳矿区的微地形特性.全文首先通过线形变换,把富钴结壳矿区所测的原始数字高程数据映射到[0,1]区间;然后,根据微地形的分形特性,采用常见的中点位移法对微地形高程数据进行分形插值,并进行三角网格剖分,在VC++环境下,利用OpenGL三维图形标准,编程绘制出海底微地形图.整个系统编程算法精练高效、界面友好,并通过实验验证,仿真地形形象逼真、真实可靠,为实现深海微地形可视化提供了解决途径.6.学位论文何志强适应深海富钴结壳微地形的采矿头研究2004本文主要目的是为大洋富钴结壳的开采提供一种具有良好切削性能的并能够适应起伏不平的微地形的采矿头.本文首先了解了国内外对大洋富钴结壳开发的研究现状.然后从数学的角度对海底富钴结壳微地形进行了数学描述,并提出了海底富钴结壳开采的基岩表面拟合论以及伪突起与基本伪突起高度的概念,使我们对钴结壳微地形特征有了更明确的认识.为了适应起伏不平的富钴结壳微地形,本文构思设计了多种采矿头方案,并选用了其中的由I型二自由度滚筒和三自由度滚筒组成的主副滚筒式采矿头方案,同时为了改善滚筒式采矿头的切削性能,本文设计了一种振动式螺旋滚筒,并通过试验研究得到了验证,且得到了一组优化的振动切削工作参数组.另外,本文还对滚筒式采矿头开采的最佳切削深度问题进行了数学建模并给出了算法与解答.本论文在采矿头如何适应钴结壳微地形方面进行了一系列颇有实际应用价值的创新性研究.为将来钴结壳的实际开采打下了良好的基础.7.期刊论文聂四军.夏毅敏.卜英勇.NIESi-jun.XIAYi-min.BUYing-yong基于富钴结壳微地形的采集头载荷波动性研究-计算机仿真2007,24(6)采用分形理论对海底随机地形进行重构和生成,按照海底微地形特征生成了200个随机典型地形,在此基础上对螺旋滚筒采集头切削钴结壳过程进行仿真,研究海底富钴结壳微地形的数字特征参量(高程差、高程均方差和相对平均高程)与采集头载荷波动性的关系,仿真的有效性通过实验进行验证.仿真研究结果表明,海底微地形的高程差和相对平均高程对采集头载荷波动性的影响不显著;高程均方差的变化对采集头载荷波动性的影响显著,当高程均方差大于1.75cm时,高程均方差的增加,引起载荷波动系数的显著增大.8.期刊论文夏毅敏.聂四军.卜英勇.XIAYi-min.NIESi-jun.BUYing-yong基于富钴结壳微地形采集头载荷波动性仿真研究-海洋工程2007,25(3)根据富钴结壳微地形的数字高程模型进行分类,得到某个特定高程差下9种地形模型.针对基于富钴结壳微地形的采集头切削过程,编制仿真程序进行模拟.仿真结果表明相同高程差地形模型(SS,MS,LS)、(SM,MM,LM)、(SL,ML,LL)的波动系数平均值对应为(0.35583,0.33142,0.32795)、(0.39355,0.41104,0.39326)、(0.48822,0.46608,0.50516),数据表明地形的高低对载荷波动性的影响不明显;不同类型地形模型(SS,SM,SL)、(MS,MM,ML)、(LS,LM,LL)的平均值对应为(0.35583,0.39355,0.48822)、(0.33142,0.41104,0.46608)、(0.32795,0.39326,0.50516),数据表明地形起伏越大,对应的载荷波动系数也越大,采集头切削过程越不平稳.9.学位论文陈旭微地形实时探测与重构的高速DSP数据处理系统研究2009实现对采矿车前方微地形的实时探测与重构是深海富钴结壳优化采集关键。结合摆动式单探头单波束超声测距装置，本文提出了一种基于TMS320C6416通用高速DSP的微地形实时探测与重构解决方案，并建立了相应的软、硬件平台。硬件平台由水下超声探测装置、高速采集卡、DSP核心处理模块、单片机控制模块、电子罗盘模块和上位机PC六部分组成。PC发送工作指令到单片机后，单片机同步触发超声波发射和采集卡工作，采集卡将采集到的超声波信号送入DSP中进行相应处理，最后将处理好的DEM网格数据通过异步串行通讯接口上传到PC机上，对微地形进行三维显示。基于DSP中断机制，本文在CCS3.1环境下编写了DSP端处理软件及自主加载程序，实现了同步信号接收、数据采集、数据处理、数据上传、代码固化、DSP上电自动运行等功能；同时在上位机PC的VC++6.0环境下，利用MSCommActiveX控件及动态链接库编写了数据接收及地形显示软件，实现微地形三维图的实时显示。微地形高程值利用互相关算法获取，精确的规则网格DEM数据通过对高程值进行异常值剔除、支持向量机预测、整体坡度修正、内插等处理得到；在接入电子罗盘姿态角度数据和已知行走速度的基础上，提出了结合航迹推算法和采矿头姿态角框定待切削区域的方案，并根据最优切削深度模型计算出框定区域最优切削深度。最后，在实验室条件下进行微地形探测模拟实验，分析微地形探测与重构系统的误差，验证其探测精度、实时性、可行性和工作连续性，结果表明该系统的性能达到了设计要求。10.期刊论文朱建新.罗伟.邹湘伏.陈勇.ZhuJianxin.LuoWei.ZouXiangfu.ChengYong适应富钴结壳微地形的采矿头失控故障分析-矿业研究与开发2007,27(1)富钴结壳富含战略金属钴等元素,其表面一般有微地形起伏.介绍了深海集矿机滚筒式采矿头的控制系统原理及相应的控制器.分析了滚筒式采矿头易出现的故障、故障原因,提出了若干切实可行的解决办法,并在实验中加以验证.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：d722d99d-a668-4a41-966d-9e330121c15f下载时间：2010年11月19日