液压支架姿态测量系统：融合倾角与陀螺仪提高精度

液压支架姿态角度测量系统是现代煤炭开采过程中的关键设备，特别是在综采工作面上，精确地监控支架的姿态对于确保设备稳定、提升生产效率以及保障人员安全至关重要。传统的方法通常依赖单一角度传感器来测量液压支架的倾斜角度，然而这可能会导致测量结果的不准确，特别是在顶梁经历加速运动或长时间使用后，倾角传感器的误差会增大，陀螺仪则可能因为漂移和累积误差影响测量精度。 针对这些问题，本文提出了一种创新的设计，该系统结合了倾角传感器和陀螺仪的双重优势。具体而言，系统采用了SVT626T型倾角传感器，用于直接测量支架的倾斜角度，而ML7100型三轴陀螺仪则用来测量轴向偏转角度。这种组合能够提供更全面的运动状态信息，减少单一传感器的局限性。 系统的关键在于数据融合技术，特别是采用了卡尔曼滤波算法对两种传感器的数据进行处理。卡尔曼滤波是一种常用的信号处理方法，它能有效地减小噪声干扰，提高测量精度，并能够处理非线性和动态环境下的数据。通过这种方法，系统能够有效地解决倾角传感器在顶梁加速运动时产生的测量误差，同时抑制陀螺仪长时间运行时可能出现的漂移和误差积累问题。 作者们基于国家自然科学基金项目的资助，进行了MATLAB仿真实验和实地测试，结果显示，新的姿态测量系统显著提升了液压支架的顶梁姿态角度测量精度，符合工业现场的实际应用需求，对于确保运输系统的稳定运行具有重要意义。此外，论文还引用了多篇相关领域的研究文献，如皮带运输机的故障分析、钢绳芯胶带检测技术等，以支撑其理论依据和技术背景。 液压支架姿态角度测量系统的改进，不仅提升了测量的精度，还为煤炭开采行业的安全作业提供了技术支持，推动了行业技术水平的提升。