本文關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)張力控制系統(tǒng)的魯棒控制器研究

  更多相關(guān)文章： 帶式輸送機(jī) 不確定性 μ綜合魯棒控制器 張力控制 控制器降階 硬件在環(huán)仿真

【摘要】：大運(yùn)量、長(zhǎng)距離、高速度、大功率已成為帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，在膠帶機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，過(guò)大的張力會(huì)導(dǎo)致其變形斷裂等不良影響，張力過(guò)小會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)淤帶現(xiàn)象。所以，為了使帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行，對(duì)張力的控制研究具有實(shí)際意義。 本文先對(duì)膠帶的粘彈性進(jìn)行了分析，用有限元法將膠帶分成若干小段，每個(gè)微元段采用Vogit模型作為膠帶的粘彈性模型，通過(guò)微元段的有序組合，建立帶式輸送機(jī)的力學(xué)模型。針對(duì)帶式輸送機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)有內(nèi)部和外部的擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，研究魯棒控制器對(duì)張力進(jìn)行控制。 1.利用有限元法，建立起整個(gè)帶式輸送機(jī)的縱向力學(xué)模型，選取合適的狀態(tài)變量建立其狀態(tài)方程。 2.在帶式輸送機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，物料在輸送帶分布不均會(huì)造成質(zhì)量發(fā)生變化，形成參數(shù)不確定性，另外加料時(shí)產(chǎn)生的沖擊造成外界對(duì)系統(tǒng)形成干擾，也會(huì)造成不確定性。針對(duì)這些問(wèn)題設(shè)計(jì)μ綜合魯棒控制器，對(duì)張力進(jìn)行控制，保證了系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性。 3.設(shè)計(jì)的μ綜合魯棒控制器階次過(guò)高，不利于工程的實(shí)現(xiàn)，利用Schur降階法對(duì)控制器進(jìn)行降階，與原控制器進(jìn)行了比較發(fā)現(xiàn)降階后的控制器基本保持了系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性。 4.依據(jù)帶式輸送機(jī)的數(shù)學(xué)模型建立了包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)在內(nèi)的整個(gè)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的Simulink仿真模型，，仿真后控制效果良好，設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng)和PLC控制器，用OPC進(jìn)行了通訊，可以觀測(cè)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行狀況和驗(yàn)證魯棒控制器的效果。
【關(guān)鍵詞】：帶式輸送機(jī) 不確定性 μ綜合魯棒控制器 張力控制 控制器降階 硬件在環(huán)仿真
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH222;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致謝8-11
• 插圖清單11-13
• 表格清單13-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 本文研究的目的和意義14-15
• 1.2 帶式輸送機(jī)的研究與發(fā)展15-18
• 1.2.1 帶式輸送機(jī)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 帶式輸送機(jī)的張力分析與控制16-18
• 1.3 魯棒控制理論及μ控制理論的發(fā)展18-20
• 1.3.1 魯棒控制理論18-19
• 1.3.2 μ控制理論19-20
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容20-21
• 第二章 帶式輸送機(jī)的模型21-31
• 2.1 膠帶的力學(xué)模型21-24
• 2.1.1 膠帶的力學(xué)特性21-23
• 2.1.2 膠帶的力學(xué)模型23-24
• 2.2 建立帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的模型24-30
• 2.2.1 膠帶的動(dòng)力學(xué)模型的建立25
• 2.2.2 驅(qū)動(dòng)單元的數(shù)學(xué)模型的建立25-26
• 2.2.3 拉緊裝置的數(shù)學(xué)模型的建立26-27
• 2.2.4 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的模型建立27-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 μ控制理論的基本原理31-39
• 3.1 μ控制理論的基本思路31
• 3.2 μ的定義及性質(zhì)定理31-33
• 3.2.1 μ的定義31-32
• 3.2.2 μ的性質(zhì)定理32-33
• 3.3 基于μ分析法的魯棒設(shè)計(jì)33-35
• 3.4 基于μ綜合法的魯棒設(shè)計(jì)35-38
• 3.4.1 D-K 迭代算法36-37
• 3.4.2 μ-K 迭代算法37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 基于μ綜合的控制器研究39-56
• 4.1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)不確定模型的建立39-43
• 4.1.1 不確定性的描述39-41
• 4.1.2 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)不確定模型的建立41-43
• 4.2 帶式輸送機(jī)的μ綜合魯棒控制器設(shè)計(jì)43-49
• 4.2.1 μ綜合魯棒控制器設(shè)計(jì)43-44
• 4.2.2 系統(tǒng)仿真44-49
• 4.2.3 仿真結(jié)果分析49
• 4.3 基于有序?qū)?Schur 分解的模型降階49-55
• 4.3.1 有序?qū)?Schur 分解降階49-51
• 4.3.2 系統(tǒng)仿真與分析51-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)控制器在環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)56-70
• 5.1 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)控制器在環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)整體構(gòu)思56-57
• 5.2 帶式輸送機(jī) SIMULINK 模型的建立57-62
• 5.2.1 輸送帶 SIMULINK 模型的建立57-58
• 5.2.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的模型58-59
• 5.2.3 整個(gè)帶式輸送機(jī) SIMULINK 模型59-62
• 5.3 通訊技術(shù)和監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)62-68
• 5.3.1 OPC 通訊技術(shù)的實(shí)現(xiàn)62-65
• 5.3.2 WinCC 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)65-68
• 5.4 帶式輸送機(jī)的魯棒控制器的實(shí)現(xiàn)68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論與建議70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文76-77

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