發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 18:44

  本文關(guān)鍵詞：基于功率平衡的多電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)的節(jié)能策略研究

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【摘要】：現(xiàn)今,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和效率迫切地需要提升,這加快了帶式輸送機(jī)朝著高速、長距離、節(jié)能化、智能化的方向發(fā)展。為了滿足設(shè)備選型時(shí)的小型化標(biāo)準(zhǔn)以及成本控制,更重要的是為了降低皮帶單點(diǎn)張力,采用多電機(jī)來驅(qū)動(dòng)長距離、高速帶式輸送機(jī)是必要的�？墒球�(qū)動(dòng)點(diǎn)的增多必然導(dǎo)致系統(tǒng)中的控制自由度和能耗的增加,前者嚴(yán)重時(shí)會(huì)使某一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)電機(jī)長時(shí)間不間斷的超載運(yùn)行甚至損壞,因此實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)多驅(qū)動(dòng)電機(jī)間的功率平衡是非常必要的。由于在對帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行實(shí)際選型時(shí),一般會(huì)考慮一定的裕量,容易導(dǎo)致系統(tǒng)與設(shè)備不匹配,加上傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)控制受限于控制策略以及設(shè)備,一般為恒速運(yùn)行,忽視了輸送機(jī)的輸送量在不斷變化的實(shí)際情況,故耗能嚴(yán)重且驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行效率低。因此研究如何在實(shí)現(xiàn)多電機(jī)功率平衡保證系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上,再致力于帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中的節(jié)能降耗是非常有意義的。本文采用交流異步電動(dòng)機(jī)為研究對象,首先根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間采用剛性連接和柔性連接兩種不同連接方式,基于異步電機(jī)的矢量控制模型確定輸送機(jī)多個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行功率平衡的控制結(jié)構(gòu)及策略,其中針對剛性連接采用主從控制結(jié)構(gòu),而對于靠輸送帶級聯(lián)的柔性連接方式,本文采用基于耦合補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)控制結(jié)構(gòu)。在多機(jī)功率平衡的基礎(chǔ)上探討了帶式輸送機(jī)電氣節(jié)能方法,進(jìn)行了帶式輸送機(jī)的能耗以及阻力分析,選取變頻調(diào)速控制作為本文的降耗策略。為了提高異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的性能,本文將ANN智能控制方法與PID控制策略相結(jié)合進(jìn)行復(fù)合控制,來解決傳統(tǒng)PID參數(shù)一經(jīng)選定不能自我調(diào)整的控制難點(diǎn),并在Simulink仿真平臺上驗(yàn)證了復(fù)合控制器的優(yōu)越性。最后在Matlab/Simulink環(huán)境下基于采用ANNPI復(fù)合控制器改進(jìn)后的單個(gè)異步電機(jī)的矢量控制模型以及選定的控制結(jié)構(gòu)建立了雙電機(jī)功率平衡控制系統(tǒng)的模型,進(jìn)行了仿真分析,驗(yàn)證了功率平衡策略可以有效實(shí)現(xiàn)各電機(jī)之間功率的比例分配,進(jìn)而通過具體實(shí)例計(jì)算分析驗(yàn)證了通過尋求帶式輸送機(jī)最佳帶速進(jìn)而進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能控制策略的有效性。
【關(guān)鍵詞】：帶式輸送機(jī) 功率平衡 電氣節(jié)能 復(fù)合控制
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH222
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-24
• 1.1 本課題研究的目的和意義16-17
• 1.2 本課題的發(fā)展和研究概況17-22
• 1.2.1 帶式輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢17-18
• 1.2.2 帶式輸送機(jī)多機(jī)協(xié)調(diào)功率平衡研究現(xiàn)狀18-20
• 1.2.3 多機(jī)驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)節(jié)能降耗研究概況20-22
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容22-24
• 第二章 帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)建模以及功率平衡問題的研究24-42
• 2.1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類及特點(diǎn)24-27
• 2.1.1 帶式輸送機(jī)的基本結(jié)構(gòu)24-25
• 2.1.2 帶式輸送機(jī)的分類25-26
• 2.1.3 帶式輸送機(jī)的主要特點(diǎn)26-27
• 2.2 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置27-28
• 2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制模型28-37
• 2.3.1 空間矢量坐標(biāo)變換29-32
• 2.3.2 異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型32-34
• 2.3.4 矢量控制的原理及方法34-37
• 2.4 功率不平衡原因及影響37-39
• 2.5 多電機(jī)功率平衡控制結(jié)構(gòu)以及策略39-42
• 第三章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的基本原理42-56
• 3.1 PID控制策略42-45
• 3.1.1 PID控制原理42-43
• 3.1.2 數(shù)字PID控制43-44
• 3.1.3 PID控制器參數(shù)的整定44-45
• 3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制45-51
• 3.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)45-47
• 3.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)方法47-49
• 3.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法49-51
• 3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制51-56
• 3.3.1 神經(jīng)網(wǎng)與PID的結(jié)合51-53
• 3.3.2 動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法及編程53-56
• 第四章 多機(jī)驅(qū)動(dòng)功率平衡控制系統(tǒng)的建模和仿真56-70
• 4.1 動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器性能驗(yàn)證56-60
• 4.1.1 神經(jīng)PID跟蹤一階慣性環(huán)節(jié)56-58
• 4.1.2 神經(jīng)PID跟蹤時(shí)變系統(tǒng)58-59
• 4.1.3 神經(jīng)PID跟蹤二階系統(tǒng)59-60
• 4.1.4 驗(yàn)證結(jié)論60
• 4.2 單個(gè)異步電機(jī)矢量控制仿真模型60-62
• 4.3 多電機(jī)功率平衡控制系統(tǒng)的建模及仿真62-70
• 4.3.1 剛性連接下雙電機(jī)功率平衡的仿真驗(yàn)證62-65
• 4.3.2 柔性連接下雙電機(jī)功率平衡的仿真驗(yàn)證65-70
• 第五章 基于多機(jī)功率平衡的帶式輸送機(jī)系統(tǒng)節(jié)能研究70-80
• 5.1 帶式輸送機(jī)節(jié)能增效的技術(shù)與方法70-72
• 5.2 帶式輸送機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能策略的研究72-80
• 5.2.1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的能耗分析72-74
• 5.2.2 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能分析74-80
• 第六章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 研究工作總結(jié)80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：726687