輸送帶張緊力控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 12:37
帶式輸送機(jī)是物料輸送的重要設(shè)備,廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、礦山和港口,并朝著大運(yùn)量、長距離方向發(fā)展。在啟、制動(dòng)過程中,長距離輸送帶內(nèi)會(huì)存儲(chǔ)或釋放很大的能量,形成顯著的應(yīng)力波動(dòng),造成輸送機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定。張緊系統(tǒng)作為帶式輸送機(jī)的一個(gè)重要組成部分,其提供的張緊力影響著輸送帶動(dòng)張力大小,若不對張緊系統(tǒng)提供的張緊力進(jìn)行有效控制,輸送帶會(huì)發(fā)生打滑、淤帶以及斷裂等嚴(yán)重問題。因此,張緊系統(tǒng)對于保證輸送機(jī)的安全可靠運(yùn)行具有重要意義。針對現(xiàn)有張緊系統(tǒng)提供的張緊力不足,響應(yīng)慢以及不能自動(dòng)調(diào)節(jié)張緊力等問題,本文研究了一種電液伺服張緊裝置,并提出應(yīng)用動(dòng)態(tài)矩陣控制算法設(shè)計(jì)張緊裝置的控制系統(tǒng),為帶式輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行提供恒定張緊力,具有重要的理論與實(shí)際意義。首先,針對現(xiàn)有液壓張緊裝置不能實(shí)現(xiàn)張緊力的連續(xù)調(diào)節(jié)以及不能保持系統(tǒng)壓力在固定范圍內(nèi)變化的問題,本文利用伺服比例技術(shù)設(shè)計(jì)了可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)張緊力的液壓張緊裝置,該張緊裝置利用蓄能器保持系統(tǒng)壓力在固定范圍內(nèi)變化,并通過在液壓缸兩腔安裝單向閥,避免張緊力突然過大損壞液壓元器件,以及對所設(shè)計(jì)的液壓張緊裝置,建立了精確的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行了穩(wěn)定性分析和校正。然后,將所研究的張緊裝置應(yīng)用于帶...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究目的和意義
1.2 張緊裝置的工作原理和功能
1.2.1 張緊裝置的工作原理
1.2.2 張緊裝置的功能
1.3 輸送帶張緊力控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 輸送帶數(shù)學(xué)模型的建立
2.1 輸送帶動(dòng)力學(xué)模型的特性
2.1.1 輸送帶結(jié)構(gòu)
2.1.2 輸送帶的靜態(tài)特性
2.1.3 輸送帶動(dòng)力學(xué)模型的分析
2.2 輸送帶建模方式和參數(shù)測試方式
2.2.1 帶式輸送機(jī)動(dòng)力學(xué)方程的建模方式
2.2.2 輸送帶Voigt模型參數(shù)的測試方法
2.3 輸送帶數(shù)學(xué)模型的建立
2.3.1 輸送帶的離散動(dòng)力學(xué)模型
2.3.2 輸送帶仿真參數(shù)設(shè)置
2.4 本章小結(jié)
第三章 帶式輸送機(jī)張緊裝置的設(shè)計(jì)及建模
3.1 張緊裝置設(shè)計(jì)
3.1.1 張緊裝置的設(shè)計(jì)原則
3.1.2 張緊系統(tǒng)組成及工作原理
3.2 張緊系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分析
3.2.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
3.2.2 電液伺服系統(tǒng)的理論模型分析
3.2.3 張緊裝置數(shù)學(xué)模型的建立
3.2.4 仿真系統(tǒng)參數(shù)與計(jì)算
3.2.5 液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與校正
3.2.6 系統(tǒng)主要特點(diǎn)
3.3 本章小結(jié)
第四章 輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性分析
4.1 AMESim仿真軟件介紹
4.1.1 AMESim軟件的基本特性
4.2 張緊裝置性能對比分析
4.2.1 不同張緊方式模型建立
4.2.2 不同張緊方式性能對比分析
4.3 固定式張緊方式實(shí)驗(yàn)研究
4.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備介紹
4.3.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.4 影響輸送帶動(dòng)力學(xué)特性的其他因素
4.4.1 負(fù)載對輸送帶動(dòng)力學(xué)特性的影響
4.4.2 啟動(dòng)方式對輸送帶動(dòng)力學(xué)影響
4.4.3 制動(dòng)過程對輸送帶動(dòng)力學(xué)影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 張緊裝置控制策略分析
5.1 AMESim/Simulink的聯(lián)合仿真
5.2 張緊系統(tǒng)控制策略研究
5.2.1 動(dòng)態(tài)矩陣控制基本原理
5.2.2 動(dòng)態(tài)矩陣控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
5.3 張緊系統(tǒng)控制器仿真分析
5.3.1 系統(tǒng)建模
5.3.2 DMC-PID串級控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.3.3 仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊PID控制的帶式輸送機(jī)張緊裝置的設(shè)計(jì)[J]. 雷汝海,,摤. 煤炭技術(shù). 2017(11)
[2]帶式輸送機(jī)新型變頻自動(dòng)張緊裝置的動(dòng)態(tài)仿真[J]. 楊俊宙,廉自生,袁紅兵,吳波. 煤炭工程. 2017(10)
[3]鋼絲繩橡膠輸送帶混合本構(gòu)模型及動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化規(guī)律分析[J]. 陳洪月,白楊溪. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2017(03)
[4]向下運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)制動(dòng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算[J]. 李玉瑾,張保連,孟瑩. 煤炭工程. 2017(06)
[5]帶式輸送機(jī)拉緊裝置啟動(dòng)過程動(dòng)態(tài)仿真分析[J]. 李冬梅,趙士明. 機(jī)械傳動(dòng). 2017(02)
[6]新型帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置的設(shè)計(jì)[J]. 金琦淳,車小偉,沈妍. 機(jī)床與液壓. 2016(20)
[7]液壓張緊裝置伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓以倫,姬光青,邱鵬程. 儀表技術(shù)與傳感器. 2016(08)
[8]帶式輸送機(jī)啟動(dòng)系數(shù)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算[J]. 李玉瑾,李德政,孟瑩. 煤炭工程. 2015(12)
[9]皮帶機(jī)液壓自動(dòng)張緊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 仇衛(wèi)建. 機(jī)床與液壓. 2015(10)
[10]帶式輸送機(jī)打滑動(dòng)力學(xué)模型及有限元仿真研究[J]. 李顯榮,董長雙,李軍霞,劉邱祖. 煤炭技術(shù). 2015(02)
博士論文
[1]帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性及控制策略研究[D]. 侯友夫.中國礦業(yè)大學(xué) 2001
碩士論文
[1]煤炭皮帶傳送機(jī)液壓伺服拉緊系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 趙永安.燕山大學(xué) 2005
本文編號:3604364
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究目的和意義
1.2 張緊裝置的工作原理和功能
1.2.1 張緊裝置的工作原理
1.2.2 張緊裝置的功能
1.3 輸送帶張緊力控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 輸送帶數(shù)學(xué)模型的建立
2.1 輸送帶動(dòng)力學(xué)模型的特性
2.1.1 輸送帶結(jié)構(gòu)
2.1.2 輸送帶的靜態(tài)特性
2.1.3 輸送帶動(dòng)力學(xué)模型的分析
2.2 輸送帶建模方式和參數(shù)測試方式
2.2.1 帶式輸送機(jī)動(dòng)力學(xué)方程的建模方式
2.2.2 輸送帶Voigt模型參數(shù)的測試方法
2.3 輸送帶數(shù)學(xué)模型的建立
2.3.1 輸送帶的離散動(dòng)力學(xué)模型
2.3.2 輸送帶仿真參數(shù)設(shè)置
2.4 本章小結(jié)
第三章 帶式輸送機(jī)張緊裝置的設(shè)計(jì)及建模
3.1 張緊裝置設(shè)計(jì)
3.1.1 張緊裝置的設(shè)計(jì)原則
3.1.2 張緊系統(tǒng)組成及工作原理
3.2 張緊系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分析
3.2.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
3.2.2 電液伺服系統(tǒng)的理論模型分析
3.2.3 張緊裝置數(shù)學(xué)模型的建立
3.2.4 仿真系統(tǒng)參數(shù)與計(jì)算
3.2.5 液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與校正
3.2.6 系統(tǒng)主要特點(diǎn)
3.3 本章小結(jié)
第四章 輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性分析
4.1 AMESim仿真軟件介紹
4.1.1 AMESim軟件的基本特性
4.2 張緊裝置性能對比分析
4.2.1 不同張緊方式模型建立
4.2.2 不同張緊方式性能對比分析
4.3 固定式張緊方式實(shí)驗(yàn)研究
4.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備介紹
4.3.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.4 影響輸送帶動(dòng)力學(xué)特性的其他因素
4.4.1 負(fù)載對輸送帶動(dòng)力學(xué)特性的影響
4.4.2 啟動(dòng)方式對輸送帶動(dòng)力學(xué)影響
4.4.3 制動(dòng)過程對輸送帶動(dòng)力學(xué)影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 張緊裝置控制策略分析
5.1 AMESim/Simulink的聯(lián)合仿真
5.2 張緊系統(tǒng)控制策略研究
5.2.1 動(dòng)態(tài)矩陣控制基本原理
5.2.2 動(dòng)態(tài)矩陣控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
5.3 張緊系統(tǒng)控制器仿真分析
5.3.1 系統(tǒng)建模
5.3.2 DMC-PID串級控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.3.3 仿真結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊PID控制的帶式輸送機(jī)張緊裝置的設(shè)計(jì)[J]. 雷汝海,,摤. 煤炭技術(shù). 2017(11)
[2]帶式輸送機(jī)新型變頻自動(dòng)張緊裝置的動(dòng)態(tài)仿真[J]. 楊俊宙,廉自生,袁紅兵,吳波. 煤炭工程. 2017(10)
[3]鋼絲繩橡膠輸送帶混合本構(gòu)模型及動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化規(guī)律分析[J]. 陳洪月,白楊溪. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2017(03)
[4]向下運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)制動(dòng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算[J]. 李玉瑾,張保連,孟瑩. 煤炭工程. 2017(06)
[5]帶式輸送機(jī)拉緊裝置啟動(dòng)過程動(dòng)態(tài)仿真分析[J]. 李冬梅,趙士明. 機(jī)械傳動(dòng). 2017(02)
[6]新型帶式輸送機(jī)液壓張緊裝置的設(shè)計(jì)[J]. 金琦淳,車小偉,沈妍. 機(jī)床與液壓. 2016(20)
[7]液壓張緊裝置伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓以倫,姬光青,邱鵬程. 儀表技術(shù)與傳感器. 2016(08)
[8]帶式輸送機(jī)啟動(dòng)系數(shù)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算[J]. 李玉瑾,李德政,孟瑩. 煤炭工程. 2015(12)
[9]皮帶機(jī)液壓自動(dòng)張緊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 仇衛(wèi)建. 機(jī)床與液壓. 2015(10)
[10]帶式輸送機(jī)打滑動(dòng)力學(xué)模型及有限元仿真研究[J]. 李顯榮,董長雙,李軍霞,劉邱祖. 煤炭技術(shù). 2015(02)
博士論文
[1]帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)特性及控制策略研究[D]. 侯友夫.中國礦業(yè)大學(xué) 2001
碩士論文
[1]煤炭皮帶傳送機(jī)液壓伺服拉緊系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 趙永安.燕山大學(xué) 2005
本文編號:3604364
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