基于信息物理融合系统的采煤机煤岩识别系统建模与仿真

作者:赵丽娟; 司欢欢; 施磊; 金鑫; 张美晨
来源:机械强度, 2022, 44(06): 1402-1410.
DOI:10.16579/j.issn.1001.9669.2022.06.019

摘要

为解决煤矿综采工作面采煤机煤岩界面智能识别的问题,提出了一种基于信息物理融合系统(Cyber Physical Systems, CPS)的采煤机煤岩识别系统结构。并针对该系统进行了混合系统仿真设计,构建了基于Ptolemy II的无线传感网系统模型,完成了无线传感器节点的设计与建模。并对系统进行整体仿真,从物理样机系统中提取实验数据,基于小波包特征提取及PSO-BP神经网络算法构建了信息处理系统模型,通过Ptolemy II与Matlab联合仿真,验证了基于CPS的煤岩识别系统的可靠性。仿真结果表明:系统联合仿真的平均误差值比单一方法仿真得到的结果偏大,最大误差为0.027 924,误差仍在许可范围内。通过混合系统仿真得到的结果更加真实反映了采煤机煤岩识别过程,预测精度较高,研究为CPS混合系统建模与仿真提供一定贡献。