單電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弛張篩中激振電機(jī)安裝在固定篩框上,固定篩框和浮動(dòng)篩框的振幅和相位會(huì)根據(jù)來(lái)料量的變化而變化,并且雙篩框的振動(dòng)相位差很難保持成理想的180°,導(dǎo)致聚氨酯篩板在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中達(dá)不到物料拋射所需的最優(yōu)加速度值,煤炭顆粒間的碰撞概率也比較低,使篩分效率受到影響。針對(duì)上述問(wèn)題,建立了一種基于雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弛張篩原理模型及其控制系統(tǒng)。與普通弛張篩相比,雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弛張篩原理模型中的雙篩框由雙電機(jī)分別驅(qū)動(dòng),控制系統(tǒng)和兩臺(tái)激振電機(jī)相連接。通過(guò)改變弛張篩激振電機(jī)的轉(zhuǎn)速和相位,使雙篩框的振動(dòng)相位差達(dá)到180°,降低了固定篩框上的激振力,實(shí)現(xiàn)弛張篩理想的動(dòng)態(tài)特性。本文首先建立了雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弛張篩原理樣機(jī)的力學(xué)模型,用牛頓第二定律法和拉格朗日法建立振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并對(duì)其進(jìn)行求解分析,獲得固定篩框和浮動(dòng)篩框沿x和z向的振動(dòng)位移和振動(dòng)相位角。通過(guò)微分方程的解可得雙篩框振動(dòng)相位差角與雙激振電機(jī)偏心塊的相位差角之間的關(guān)系,由此得出雙激振電機(jī)偏心塊相位差的控制目標(biāo)。利用解析法建立激振電機(jī)主軸在變角速度情況下的運(yùn)動(dòng)方程,得出激振電機(jī)在一個(gè)周期同步運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的平均振動(dòng)阻尼矩即激振電機(jī)的外負(fù)載特性。在Solidworks中搭建雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弛張篩原理的三維模型,在多剛體動(dòng)力學(xué)仿真軟件Adams中添加對(duì)應(yīng)的約束,驅(qū)動(dòng)和彈簧剛度阻尼,研究雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弛張篩從啟動(dòng)到平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程中加速度、位移、雙篩框振動(dòng)相位差的變化情況和雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)弛張篩的振動(dòng)特性,證明了雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)弛張篩結(jié)構(gòu)的合理性,并為弛張篩虛擬樣機(jī)的建立提供理論依據(jù)。在恒壓頻比調(diào)速控制中,分析激振電機(jī)基頻以下恒壓頻比和基頻以上恒壓變頻的電壓-頻率協(xié)調(diào)控制方式以及對(duì)應(yīng)的機(jī)械特性。根據(jù)激振電機(jī)的負(fù)載特性在Simlink中搭建基于恒壓頻比的異步電機(jī)機(jī)電耦合數(shù)學(xué)模型,雙激振電機(jī)之間采取基于交叉耦合的轉(zhuǎn)速同步控制算法,可知雙電機(jī)從啟動(dòng)到平穩(wěn)運(yùn)行階段轉(zhuǎn)速的跟隨性能良好。搭建雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弛張篩原理樣機(jī)及dSPACE半實(shí)物仿真平臺(tái),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)雙篩框激振電機(jī)的偏心塊在一個(gè)周期內(nèi)的四種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),提出了基于交叉耦合的轉(zhuǎn)速同步和改進(jìn)的基于點(diǎn)動(dòng)的Bang-Bang的相位補(bǔ)償控制算法。根據(jù)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的弛張篩原理樣機(jī)的篩體結(jié)構(gòu)參數(shù)以及振動(dòng)微分方程的解可得:雙激振電機(jī)偏心塊的相位差在170°時(shí)雙篩框的振動(dòng)相位差可以達(dá)到理想的180°。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可得,雙激振電機(jī)偏心塊的相位差與雙篩框的振動(dòng)相位差滿足了控制要求,證明了控制策略的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH113.1
【部分圖文】：

圖 1-1 篩面堵孔 圖 1-2 篩面糊孔Fig.1-1 Screen mesh blinding Fig.1-2 Screen mesh pasting為了解決潮濕細(xì)粒煤炭的深度篩分問(wèn)題，分別研制出了不同類型的弛張篩[7-8]。主要為曲軸連桿式弛張篩和偏心器激振的慣性式弛張篩[9]。弛張篩的篩面是由聚氨酯材料

圖 1-1 篩面堵孔 圖 1-2 篩面糊孔Fig.1-1 Screen mesh blinding Fig.1-2 Screen mesh pasting為了解決潮濕細(xì)粒煤炭的深度篩分問(wèn)題，分別研制出了不同類型的弛張篩[7-8]。主要為曲軸連桿式弛張篩和偏心器激振的慣性式弛張篩[9]。弛張篩的篩面是由聚氨酯材料

圖 1-3 曲柄連桿式弛張篩 圖 1-4 慣性式弛張篩Fig.1-3 Crank and connecting rod flip-flow screen Fig.1-4 Inertial flip-flow screen1.3.2 弛張篩動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
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本文編號(hào)：2857275