本文關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī)鏈條張力的模糊自適應(yīng)PID控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：刮板輸送機(jī)是煤礦、化學(xué)礦山、金屬礦山及電廠等用來輸送物料的重要運(yùn)輸工具，，是關(guān)鍵的綜采設(shè)備之一。它的作用包括：煤炭的運(yùn)輸，懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管，它還是液壓支架的推移支點(diǎn)，采煤機(jī)的運(yùn)行軌道等。所以，它是否能夠可靠并穩(wěn)定和高效地運(yùn)行將對礦井的生產(chǎn)效益和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益產(chǎn)生直接而重大的影響。 本文針對目前國內(nèi)外對刮板輸送機(jī)刮板鏈張力控制各種方法的局限性，結(jié)合井下煤礦的特殊環(huán)境以及刮板輸送機(jī)本身的技術(shù)要求，采用模糊自適應(yīng)PID控制技術(shù)并利用美國JOY公司研制出的ACTS裝置對刮板輸送機(jī)鏈條張力進(jìn)行控制。其中，采用模糊控制中的曼達(dá)尼方法，并利用MATLAB中的SIMULINK仿真軟件包以及采用SIEMENS的S7-300系列PLC，結(jié)合Step7、Win CC等組態(tài)軟件進(jìn)行仿真、調(diào)試和驗(yàn)證。 本文首先介紹了國內(nèi)外對刮板輸送機(jī)張力控制的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)，以及刮板輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，分析傳統(tǒng)控制方法的局限性并提出采用模糊自適應(yīng)PID控制技術(shù)的優(yōu)越性：既利用了模糊控制器控制靈活，快速性好，適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)又利用了PID控制器控制精度高的特長，優(yōu)勢互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)了對綜采工作面刮板輸送機(jī)的鏈條張力自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)這一類非線性系統(tǒng)的良好控制。 其次是對模糊自適應(yīng)PID控制技術(shù)介紹，鏈條張力的分析與計(jì)算以及對該自動控制系統(tǒng)的動力學(xué)模型建立。 再次是算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。它是刮板鏈張力實(shí)現(xiàn)良好控制的重要保證。其中，參數(shù)整定的實(shí)質(zhì)就是使控制器的特性與被控過程的特性相匹配，從而使被控對象具有良好的動、靜態(tài)性能，以滿足某種反映控制系統(tǒng)質(zhì)量的性能指標(biāo)。 最后是系統(tǒng)的仿真、調(diào)試和驗(yàn)證。將常規(guī)PID控制和模糊自整定PID控制的仿真結(jié)果從動態(tài)響應(yīng)性能、抗干擾性能和動態(tài)跟蹤性能三個方面加以對比分析。為了驗(yàn)證對波動的抗干擾能力，在一定的預(yù)張力值下分別給系統(tǒng)施加幅值和頻率均相同三種波，在模糊PID控制和常規(guī)PID控制兩種控制方式下進(jìn)行動態(tài)響應(yīng)性能比較。利用SIEMENS的S7-300系列PLC，結(jié)合Step7、Win CC等組態(tài)軟件搭建控制與測試系統(tǒng)并對其進(jìn)行單位階躍響應(yīng)測試和驗(yàn)證以及對實(shí)際采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行測試和驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：自適應(yīng)PID控制 刮板輸送機(jī) 鏈條張力 MATLAB仿真 PLC
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH227;TP273
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 引言7-11
• 1.1 研究背景及意義7-8
• 1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)8-9
• 1.3 刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理9
• 1.4 刮板輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢9-11
• 2 鏈條張力的模糊自適應(yīng) PID 控制技術(shù)11-15
• 2.1 模糊自適應(yīng) PID 控制的概述11
• 2.2 模糊自適應(yīng) PID 控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理11-15
• 3 鏈條張力的分析與計(jì)算15-19
• 3.1 預(yù)張力的分析15-16
• 3.2 預(yù)張力的計(jì)算16-19
• 4 鏈條張力自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)19-23
• 4.1 鏈條張力自動控制原理19-21
• 4.2 張力自動控制系統(tǒng)的動力學(xué)模型建立21-23
• 5 鏈條張力模糊自適應(yīng) PID 控制算法設(shè)計(jì)23-39
• 5.1 PID 控制的基本原理23-24
• 5.2 PID 控制的參數(shù)整定24-26
• 5.3 模糊語言變量及隸屬函數(shù)的確定26-29
• 5.4 模糊控制規(guī)則的確定29-32
• 5.5 模糊推理與解模糊化32-34
• 5.5.1 模糊推理32
• 5.5.2 解模糊化32-34
• 5.6 模糊推理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34-39
• 6 系統(tǒng)的仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證39-55
• 6.1 仿真模型的建立39-40
• 6.2 仿真及結(jié)果分析40-47
• 6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容47
• 6.4 被控對象及參數(shù)47
• 6.5 基于 PLC 的模糊自適應(yīng) PID 控制47-49
• 6.6 數(shù)據(jù)采集與分析49-55
• 7 結(jié)論與展望55-57
• 7.1 結(jié)論55
• 7.2 展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 附錄61-63
• 攻讀學(xué)位期間論文發(fā)表情況63-66
• 致謝66

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī)鏈條張力的模糊自適應(yīng)PID控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：504192