Информация о публикации

Просмотр записей
Инд. авторы: Никитенко М.С., Журавлев С.С., Малахов Ю.В., Абабков Н.В.
Заглавие: Разработка имитационной модели шагающей крепи с интеграцией алгоритмов управления для визуализации технологических процессов
Библ. ссылка: Никитенко М.С., Журавлев С.С., Малахов Ю.В., Абабков Н.В. Разработка имитационной модели шагающей крепи с интеграцией алгоритмов управления для визуализации технологических процессов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2019. - № 1. - С.49-58. - ISSN 1999-4125. - https://journals.kuzstu.ru/article/3431.pdf
Внешние системы: DOI: 10.26730/1999-4125-2019-1-49-58; РИНЦ: 38579457;
Реферат: rus: В статье рассмотрена актуальная тема создания человеко-машинных систем для эффективного управления сложными технологическими объектами. В качестве объекта исследования выступает модуль шагающей крепи, как основная единица забойного оборудования для обеспечения технологического процесса безлюдной отработки крутых мощных пластов подэтажными штреками. Предмет исследования - имитационная модель шагающей крепи с интеграцией алгоритмов управления для визуализации технологических процессов. Цель исследования состоит в создании интерактивного, информативного трехмерного образа шагающего модуля для отображения текущего состояния и формирования визуальных стимулов восприятия у оператора диспетчерского пульта. Для достижения цели применены методы CAD-проектирования, имитационного моделирования, теории графов и теории алгоритмов. В результате, на основе кинематических схем и алгоритма функционирования, созданы: структура имитационной модели, кинематический расчет элементов конструкции, модель алгоритма управления шагающим модулем, модель алгоритма управления гидроприводом, интегрированная трехмерная модель крепи. Такая имитационная модель позволяет решить задачу согласованного формирования тестовых сигналов для отладки перспективных систем автоматизации комплексов шагающих крепей, также применить её в составе специализированного имитационного программно-технического комплекса отладки и тестирования прикладного программного обеспечения АСУ ТП.
eng: The article describes the topical issue of creating man-machine systems for the effective control of complex technological objects. The object of the research is the walking support module, as the main unit of mining support equipment for technology of development steeply inclined thick coal seams by sub-level benching. The subject of the study is a simulation model of walking support with integrated control algorithms for visualizing mining technological processes. The purpose of the study is to create an interactive, informative three-dimensional model of the walking support module. To achieve the aim, the methods of CAD-design, simulation, graph theory, theory of algorithms are applied. As a result, on the basis of the kinematic schemes and the functioning algorithm, the structure of the simulation model, the kinematic calculation of the structural elements, the model of the walking support module control algorithm, the model of the hydraulic control algorithm, an integrated three-dimensional walking support model were created. This simulation model allows us to solve the problem of coordinated formation of test signals for debugging the promising automation systems of walking support complexes, and also to apply it as a part of the specialized simulation software and hardware complex for debugging and testing APCS application software.
Ключевые слова: simulation model; mathlab; algorithm test; technological equipment; interactive model; 3D image; powered roof support; walking support; mobile operator position; dispatcher; человеко-машинный интерфейс (ЧМИ); нейрокомпьютерный интерфейс (НКИ); имитационная модель; Brain-computer interface (BCI); Human-Machine Interface (HMI); диспетчер; мобильное место оператора; шагающая крепь; механизированная крепь; трехмерный образ; интерактивная модель; технологическое оборудование; тестирование алгоритмов; matlab;
Издано: 2019
Физ. характеристика: с.49-58
Ссылка: https://journals.kuzstu.ru/article/3431.pdf
Цитирование: 
1. Клишин В.И. Экологические аспекты прогрессивных технологий отработки мощных угольных пластов с выпуском подкровельной толщи / В.И. Клишин, С.М. Никитенко, Е.С. Пфаргер // Экология и безопасность в техносфере: современные проблемы и пути решения : Сборник трудов / ЮТИ ТПУ. 2017. - С. 217-220.
2. Разработка и научное обоснование технологии подэтажной выемки угля и параметров выпускного механизированного комплекса «крепь-штрек» / Л.П. Томашевский, В.П. Левочко, П.А. Боровиков, Ю.С. Блинов, Г.С. Кузин, О.Ф. Калугин / Совершенствование технологии разработки крутых пластов Кузбасса : Сб. научн. тр. №25. - Прокопьевск: КузНИУИ, 1974 г. - С. 55-67.
3. Klishin V. Longwall top coal caving (LTCC) mining technologies with roof softening by hydraulic fracturing method / V. Klishin, S. Nikitenko, G. Opruk // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. С. 012015.
4. Клишин В.И. Механизированная отработка мощных крутых пластов под этажами с управляемым выпуском угля / В.И. Клишин, Г.Ю. Опрук, С.В. Клишин // Уголь. 2014. № 11 (1064). - С. 8-11.
5. Stanislaw Gajos. Experience and practical aspects of utilizing a shrinkage metod of extraction at “Kazimierz-Juliusz” coal mine in Sosnowiec / International mining forum. New technologies in underground mining. Safety in mines. Cracow-Szczyrk-Wieliczka, Poland 2004. 157-168.
6. Клишин В.И., Опрук Г.Ю. Расчёт газовыделения в очистной забой в системах разработки подэтажными штреками "крепь -штрек". Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2012. № 6 (94). С. 54-59.
7. Пат. РФ RU160742U1, МПК E 21D/00 (2006/01). Крепь для отработки мощных крутых пластов угля подэтажной выемкой / В. И. Клишин, Д. И. Кокоулин. Опубл. 20.03.2016, бюл. № 8
8. ГОСТ Р 54976-2012 Оборудование горно-шахтное. Термины и определения [текст]. - введ. 2013-07-01. - Москва: Стандартинформ, 2014. - 28 c.
9. Nikitenko M.S., Malakhov Yu.V., Neogi B., Chakraborty P., Banerjee D. Robotic complex for the development of thick steeply-inclined coal seams and ore deposits. IOP conference series: Earth and environmental science. 84 (2017) 012002. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/84/1/012002
10. Nikitenko M S, Zhuravlev S S, Rudometov S V, Neogi B and Belyi A M. Walking support control system algorithms testing with brain-computer interface (BCI) and augmented reality (AR) technology integration. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 206 (2018) 012043 doi :10.1088/1755-1315/206/1/012043
11. Журавлев С.С., Окольнишников В.В., Рудометов С.В., Шакиров С.Р. Применение подхода «модельно-ориентированного проектирования» к созданию АСУ ТП опасных промышленных объектов // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии, 2018. Т. 16, № 4. - С. 56-67. - DOI 10.25205/1818-7900-2018-16-4-56-67.
12. Арыков С.Б., Судьбин А.А., Шатров В.А., Рябушкин С.А., Вильданов А.И. Моделирование канала связи командно-измерительной системы космического аппарата // Решетневские чтения, 2015. Т. 2, № 19. - С.: 203-205.
13. Щербина Ю.В. Модельно-ориентированное проектирование системы автоматического управления температурой с циркуляцией промежуточного теплоносителя // Cloud of science, 2015. Т. 2, № 4. - С. 562-576.
14. Jens Holtkötter, Jan Michael, Christian Henke, Ansgar Trächtler, Marcos Bockholt, Andreas Möhlenkamp, Michael Katter. Rapid-Control-Prototyping as part of Model-Based Development of Heat Pump Dryers // Procedia Manufacturing. 4th International Conference on System-Integrated Intelligence: Intelligent, Flexible and Connected Systems in Products and Production, 2018. Vol. 24. - Pp. 235-242.
15. Chung Duc Tran, Rosdiazli Ibrahim, Vijanth Sagayan Asirvadam et al. Internal model control for industrial wireless plant using WirelessHART hardware-in-the-loop simulator // ISA Transactions, 2018. Vol. 75. - Pp. 236-246.