本文選題：專家PID控制　切入點：礦井提升機　出處：《山東科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在礦井提升過程中,提升機調(diào)速系統(tǒng)是提升穩(wěn)定運行的關(guān)鍵,是礦井安全高效運轉(zhuǎn)的保障,調(diào)速系統(tǒng)的性能會受到外部環(huán)境干擾和內(nèi)部參數(shù)變動等因素影響。設(shè)計一種智能控制策略,通過對傳動電機的轉(zhuǎn)速進行在線調(diào)節(jié),能夠改善調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能和抗擾動性能。論文基于專家智能控制理論,采取專家式控制器的形式,將專家控制引入提升機調(diào)速系統(tǒng)。設(shè)計了轉(zhuǎn)速、電流串級控制系統(tǒng),系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速外環(huán)采用專家PID控制器,電流內(nèi)環(huán)采用傳統(tǒng)PID控制器。在設(shè)計專家控制策略時,以傳統(tǒng)PID控制為基礎(chǔ),然后結(jié)合積分分離思想和專家控制經(jīng)驗,最終得到積分分離專家PID控制策略。針對給定的礦井提升機,建立了調(diào)速系統(tǒng)的知識庫,制定了專家控制規(guī)則,采用了前向邏輯推理機。調(diào)速過程中,專家控制器的邏輯推理機以知識庫中轉(zhuǎn)速偏差的實際情況為前提,匹配對應(yīng)的專家控制規(guī)則,匹配成功后輸出控制量,作用于后續(xù)電路,最終實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的動態(tài)調(diào)節(jié)。以TMS320F28335 DSP為核心控制器,設(shè)計了數(shù)字控制礦井提升機調(diào)速系統(tǒng)。硬件部分設(shè)計了系統(tǒng)的主電路,控制電路和檢測電路,并對電路元器件進行了計算和選型。軟件部分設(shè)計了主程序和中斷服務(wù)子程序,利用ADC模塊來測量電流,利用eQEP模塊來測量轉(zhuǎn)速,設(shè)置1個PWM周期執(zhí)行一次電流調(diào)節(jié)子程序,100個PWM周期執(zhí)行一次轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)子程序。在MATLAB的SIMULINK環(huán)境中,搭建了提升機調(diào)速系統(tǒng)仿真模型,采用對比分析的方法,將專家PID調(diào)速系統(tǒng)與傳統(tǒng)PID調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)結(jié)果進行比較,表明專家PID調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能和抗擾動性能得到改善。利用實驗室現(xiàn)有eMCP1OOON實驗裝置搭建了一套直流調(diào)速系統(tǒng),驗證了專家PID控制策略對實際系統(tǒng)性能的改善。
[Abstract]:In the process of mine hoisting, the speed regulation system of hoist is the key to the steady operation of the mine and the guarantee of the safe and efficient operation of the mine. The performance of the speed regulating system is affected by the external environment disturbance and the change of internal parameters. An intelligent control strategy is designed to adjust the speed of the drive motor on line. Based on the expert intelligent control theory, the paper introduces expert control into the speed regulation system of hoist, and designs the speed and current cascade control system, which is based on the expert intelligent control theory and the form of expert controller, which can improve the dynamic performance and anti-disturbance performance of the speed governing system. The expert PID controller is used in the outer loop of the system, and the traditional PID controller is used in the inner loop of the current. When designing the expert control strategy, the expert control strategy is based on the traditional PID control, and then combined with the idea of integral separation and the experience of the expert control. Finally, the expert PID control strategy of integral separation is obtained. For a given mine hoist, the knowledge base of the speed regulation system is established, the expert control rules are formulated, and the forward logic reasoning machine is adopted. The logical inference machine of expert controller takes the actual condition of speed deviation in knowledge base as the premise, matches the corresponding expert control rule, outputs the control quantity after matching successfully, and acts on the subsequent circuit. Finally, the dynamic regulation of rotational speed is realized. With TMS320F28335 DSP as the core controller, the speed regulation system of the digital control mine hoist is designed. The main circuit, control circuit and detection circuit of the system are designed in the hardware part. In the software part, the main program and interrupt service subroutine are designed, the current is measured by ADC module, and the rotational speed is measured by eQEP module. One PWM cycle is set up to execute a current regulation subroutine, and 100 PWM cycles to perform a speed regulation subroutine. In the SIMULINK environment of MATLAB, the simulation model of hoist speed regulation system is built, and the method of comparative analysis is adopted. The response results of expert PID speed control system and traditional PID speed regulating system are compared. The results show that the dynamic performance and anti disturbance performance of expert PID speed regulating system have been improved. A set of DC speed regulation system has been built by using the existing eMCP1OOON experimental device in the laboratory. The expert PID control strategy is proved to improve the system performance.
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD633;TP273

【參考文獻】

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本文編號：1591533