基于扩展多参量的液压支架立柱载荷预测方法研究
王云飞1
李冉2
赵继云2
陈世其2
席云熠2
1.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116;煤矿灾害防控全国重点实验室,江苏徐州 221116;徐州工程机械集团有限公司,江苏徐州 2211322.中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州 221116
摘要：为了建立液压支架立柱载荷与其动态响应特性之间的映射关系,实现立柱载荷的动态预测,提出一种基于扩展响应特征参量的液压支架立柱载荷预测方法.利用滑模微分器滑模面的高频切换滤除立柱位移和压力信号中的测量噪声,通过导数提取将其动态响应参数扩展成位移、速度、加速度、压力和压力变化率5种响应特征参量;将5种参量输入基于BP神经网络的液压支架立柱载荷预测模型进行立柱载荷预测;搭建了液压支架立柱的AMESim-Simulink联合仿真模型,分析不同程度冲击动载荷作用下立柱的动态响应特性、立柱载荷与其扩展参量间的对应关系及基于扩展多参量的BP神经网络预测模型的性能.仿真结果表明:滑模微分器对立柱的测量位移和压力信号的估计精度分别为98.73％和92.95％;在5次载荷预测测试中,基于扩展多参量的BP神经网络预测模型的平均预测精度为97.2％,平均预测误差为34.39 kN,较基于测量信号的BP神经网络预测模型降低了 31.97％.
关键词：液压支架立柱顶板冲击载荷立柱载荷滑模微分器BP神经网络
分类号：TD355.3(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52404268)
论文发表日期：2025-08-30
在线出版日期：2025-09-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 109-116 )
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