国家科技支撑计划(2013BAK06B01)
- 作品数：52 被引量：361H指数：10
- 相关作者：周孟然闫鹏程张开远王亚王瑞更多>>
- 相关机构：安徽理工大学中国矿业大学阜阳师范学院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学矿业工程天文地球自动化与计算机技术更多>>
- AdaBoost算法在矿井突水水源的荧光光谱识别中的研究被引量：9
- 2019年
- 矿井突水是影响矿井安全生产的重要因素之一,如果矿井发生突水,能够快速、准确地判别突水水源类型是治理矿井突水灾害保证生产安全的重要环节,因此,建立一个能够快速识别矿井突水水源的模型具有重要的意义。水化学分析法作为在传统的矿井突水水源类型识别方法里应用最为广泛的识别方法,通过获得相应的pH值、离子浓度、电导率等参数,然后利用这些参数来建立突水水源的类型识别模型对矿井突水的类型进行判别。针对这种传统矿井突水水源识别方法在判别时间上耗时长和识别准确率低等不足,鉴于LIF技术具有分析速度快、灵敏度高等优点,提出了将线性判别分析(LDA)算法作为弱分类器的自适应提升(AdaBoost)算法用于激光诱导荧光(LIF)光谱识别矿井突水水源的新方法。用于实验的九种水样(每种水样各取50个样本)由淮南地区某矿的老空水、灰岩水以及按不同比例混合的老空水与灰岩水的七种混合水构成。将405nm激光器发射的激光打入被测水体并采集荧光光谱数据,然后对采集到450组荧光光谱数据进行分析,取其中360组光谱数据(每种水样各40组)用作训练集,取剩余90组光谱数据用作测试集。分别选取三种算法针对水样的激光诱导荧光光谱的分类进行了建模并将三种结果进行对比。首先利用决策树算法对光谱进行分类识别,在节点个数为8时决策树对测试集的分类效果最好,分类准确率达到91.11%。然后针对决策树算法分类效果的不足,利用决策树算法作为弱分类器的AdaBoost算法,当选取节点个数为9的决策树作为弱分类器的时,对训练集的分类准确率为97.78%。最后针对基于决策树的AdaBoost算法的泛化性能不足和为了获得更好的分类效果,提出了基于LDA算法作为弱分类器的AdaBoost算法,在设置迭代次数为150后对水样光谱数据分类准确率可以达到100%。通�
- 周孟然李大同胡锋来文豪王亚朱松
- 关键词：矿井突水决策树LDAADABOOST
- 永磁同步电机转矩脉动占空比最优控制方法被引量：3
- 2015年
- 传统直接转矩控制(DTC)在每个控制周期内仅作用单一的电压矢量,存在转矩脉动大和开关频率不固定等缺点。针对上述问题,提出了一种基于占空比优化的永磁同步电机(PMSM)转矩脉动抑制方法。建立了PMSM调速系统的基本数学模型,推导了非零电压矢量和零电压矢量对应的转矩变化率,并指出数字系统的离散化特性和单一的转矩变化趋势是造成转矩脉动过大现象的本质原因。采取占空比优化的方式在一个控制周期内输出一个主矢量和一个零矢量,以单个控制周期内转矩脉动均方值最小为原则,推导并计算出主矢量对应的最优占空比。样机实验结果表明,该方法在保留传统DTC高动态响应的基础上,可以减小电磁转矩脉动、固定开关动作频率,有效地提升了PMSM调速系统的稳态性能。
- 齐美星童敏明
- 关键词：永磁同步电机
- 基于LIF技术的煤矿突水预警研究被引量：4
- 2016年
- 为了构建一个有效的矿井突水预警系统,提出以DSP芯片TMS320F2812为处理器,以CCD(电荷耦合元件)作为光电探测器,利用LIF(激光诱导荧光光谱)理论,建立矿井突水水源判别的理论模型,得出光谱数据,研究突水水源中溶质浓度与激光荧光强度的关系,通过不同突水水样的特征光谱进行水源类型识别,为矿井突水灾害的预警提供决策依据。
- 刘栋周孟然闫鹏程何晨阳杨杰
- 关键词：激光诱导荧光突水光电探测器
- 环工作面电磁法底板突水监测技术被引量：16
- 2015年
- 为了监测煤层底板在工作面回采过程中导含水构造裂隙的实时动态发育情况,避免底板突水事故的发生,提出了利用环工作面电磁法对煤层底板突水进行监测的方法技术。通过数值模拟,研究总结了全空间条件下采煤工作面底板不同空间位置异常体在环工作面电磁法观测方式下的响应特征。设计了环工作面电磁法底板突水监测观测系统,并提出了电磁法突水系数的概念。根据底板下导含水裂隙与工作面底板之间距离的大小将电磁法突水系数划分3个等级:突水提醒阈值Cr、突水警告阈值Cw和突水报警阈值Ca。
- 刘志新王明明
- 关键词：底板突水突水系数数值模拟
- 基于DSP的极性相关算法流速测量系统研究
- 2015年
- 为了精确测量各种恶劣环境下的矿井突水流速,提出了一种基于DSP的极性相关算法流速测量系统。介绍了流速测量的基本原理,根据极性相关算法设计了硬件电路,并进行现场实验,对利用两种不同测速原理测量得到的数据经行比较分析,得出基于DSP的极性相关算法流速测量系统,能够精确地进行流速测量,且精度较高。
- 林群武闫鹏程胡云
- 关键词：流速测量DSP
- 坑道无线电波透视相位层析成像技术被引量：10
- 2013年
- 以麦克斯韦方程组为基础,推导出平面电磁波的波动方程。电磁波在煤层中传播时,相位随着电磁波的传播产生一定的滞后。当异常体和煤层的相位系数不同时,坑道无线电波透视发射点和接收点之间的相位差发生变化,相位差成为异常体相位参数层析成像的基础。利用时域有限差分算法对含有陷落柱、火成岩侵入区的两种地电模型进行正演模拟。结果表明:工作面内的异常体改变了发射点和接收点之间的相位差,相位差的大小随着异常体的规模、电阻率和介电常数的不同而不同。用代数重建法分别对陷落柱和火成岩侵入区进行相位系数反演,两种异常体的位置与模型中的实际位置相符。异常体的电磁参数不同,反演的相位系数值也不相同。相位系数层析成像可以用来反演工作面内的地质异常体。
- 刘志新刘树才王东伟
- 关键词：无线电波透视层析成像地质异常体电阻率介电常数
- 矿井提升机有源前端MSHE-PWM谐波抑制方法被引量：2
- 2015年
- 针对10kV高压矿井提升机有源前端存在的谐波污染、系统损耗问题,提出了一种MSHE-PWM谐波抑制方法。建立了ANPC五电平拓扑数学模型,分析了MSHE-PWM谐波抑制原理,并对约束条件下MSHE-PWM非线性超越方程组进行求解,给出了悬浮电容电压平衡控制方法。基于1 MW工业样机进行了SHE-PWM性能测试,结果表明SHE-PWM技术实现了10kV高压矿井提升机网侧低次谐波控制,与SV-PWM的对比实验进一步表明了MSHE-PWM在解决10kV高压变频系统温升、损耗等问题时的优越性。
- 万俊王宇文小飞
- 关键词：矿井提升机谐波抑制
- 基于多层正则极限学习机的煤矿突水光谱判别方法被引量：4
- 2018年
- 为了快速而准确地判别煤矿突水水源类型,提出了一种构建多层正则极限学习机(M-RELM)模型的方法,该模型融合了非线性特征提取和分类学习。以激光诱导荧光(LIF)技术获取水样荧光光谱,作为模型的输入;以改进的自动编码器(AE)提取荧光光谱特征,形成模型隐含层的特征空间。为了减少光谱中噪声和异常对分类结果的影响,对极限学习机(ELM)算法进行了正则化优化,根据是否利用未知样本构造训练集,进行L2范数正则极限学习机(L2-RELM)或基于图的流形正则极限学习机(GM-RELM)优化,实现监督或半监督的分类学习。通过不同功能的隐含层之间进行传播,构建了多层正则化模型,完成了预训练和训练两个过程的融合。以淮南区域煤矿突水水样为实验对象,与支持向量机(SVM)和单隐含层极限学习机进行性能比较。在含有混合水的样集上,该模型的平均测试准确率可达到94%以上,训练时间为0.2s左右。在含有未知样本的所有水样集上,相比于L2-RELM模型,采用基于图的流形正则优化的GM-RELM模型的测试准确率可提升2%左右。实验结果表明,M-RELM模型更能适应煤矿突水水源的判别要求。
- 王亚周孟然陈瑞云闫鹏程胡锋来文豪
- 关键词：光谱学水源判别非线性特征提取极限学习机
- FFT周期图法在流速测量系统中的应用
- 2016年
- 针对测量水体流量的一般方法存在精度不够和抗干扰性能差等问题,以数字信号处理器为主控制器,结合快速傅里叶变换周期图法搭建突水流速测量系统。试验结果表明:该方法不仅能够扩大测量的量程,降低流量下限测量值,而且可提高测量精度,增加抗噪音干扰性能。
- 刘骏周孟然罗倩闫鹏程彭皆彩
- 关键词：快速傅里叶变换涡街流量计流速测量数字信号处理器
- 单轴压缩条件下砂岩破坏全过程电阻率与声发射响应特征及损伤演化被引量：63
- 2014年
- 为了全面、客观地描述单轴压缩条件下砂岩损伤破坏过程和状态,提出利用电阻率和声发射技术对砂岩岩样单轴压缩全过程进行联合测试的试验方法。针对30个砂岩岩样单轴压缩全过程中的电阻率和声发射响应特征进行试验研究。研究表明,电阻率和声发射的响应信息有很强的规律性和互补性:在压密阶段、弹性变形阶段和塑性变形阶段,电阻率信息对岩样内部裂隙萌生和发展活动的响应更为敏感,而声发射信号较微弱;岩样破裂瞬间,电阻率和声发射都突然升高,二者相比,声发射的同步性更好,敏感程度更高;岩样破坏完成后,电阻率仍有不同程度的变化,最终趋于稳定,而声发射又恢复到较低的水平。同时,推导基于电阻率表征的岩样损伤变量的解析表达,并根据其与声发射表征的损伤变量之间的互补性,定义一综合损伤变量,得到典型岩样的损伤演化方程,提出岩样损伤破坏状态的判别标准和破坏前兆特征。通过理论与实际试验全应力–应变曲线的对比发现,综合损伤变量能够更全面、客观地反映和描述受载岩样的损伤演化过程。
- 李术才许新骥刘征宇杨为民刘斌张霄王者超聂利超李景龙徐磊
- 关键词：岩石力学单轴压缩电阻率声发射
