Precision inclination angle sensor with Kalman filter for mine steel ropes
Keywords:
accelerometer, gyroscope, microcontroller, low-pass filter, Kalman filter, steel rope angle, mine hoist, vibrationsAbstract
The article carried out an analysis of characteristics for inertial sensors manufactured with microelectromechanical systems (MEMS) technology. Substantiated suitability of inexpensive accelerometers and gyroscopes for use as part of automated equipment ensuring the safe operation of mine hoist systems. Also, mathematical apparatus and built-in software have been developed that make it possible to determine in real time the angle of inclination in complex dynamic systems, such as “lifting rope – vessel – mine shaft reinforcement” with high accuracy. The experience of operating the developed rope tilt sensors in Donbass mines is described.
References
Шахтный подъем: научно-производственное издание / В. Р. Бежок, В. И. Дворников, И. Г. Манец, В. А. Пристром; общ. Ред. Б. А. Грядущий, В. А. Корсун. – Донецк: ООО «Юго-Восток, Лтд», 2007. – 624 с.
Нанотехнологии в электронике. Монография. / Под ред. Ю. А. Чаплыгина. – М.: Техносфера, 2005. – 448 с.
Басараб, М. А. Математическое моделирование физических процессов в гироскопии. Монография / М. А. Басараб, В. Ф. Кравченко,
В. А. Матвеев. – М.: Радиотехника, 2005. – 176 с.
Хэмминг, Р. В. Цифровые фильтры: пер. с англ. / Под ред. А. М. Трахмана. – М.: Советское радио, 1980. – 224 с.
Васильев, В. П. Основы теории и расчёта цифровых фильтров: учебное пособие для высших учебных заведений / В. П. Васильев, Э. Л. Муро, С. М. Смольский; под редакцией С. М. Смольского. – М.: Издательский центр "Академия", 2007. – 272 с.
Балакришнян, А. В. Теория фильтрации Калмана: перевод с английского – М.: Мир, 1988. – 168 с.
Айфичер, Э. Цифровая обработка сигналов, практический подход, 2-е издание. Пер. с англ. / Э. Айфичер, Б. Джервис. – М.: Издательский дом "Вильямс", 2004. – 992 с.
Гольдберг, Л. М. Цифровая обработка сигналов: Учебное пособие для вузов / Л. М. Гольдберг, Б. Д. Матюшкин, М. Н. Поляк. – 2-изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1990. – 256 с.
