本文關(guān)鍵詞：多功能防爆型掘錨機控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 掘錨機 電機綜保 三車同步 功率匹配 模糊PID 自調(diào)整

【摘要】：巷道機械化綜合掘進技術(shù)由于安全性能高、掘進速度快,是目前大型煤巷掘進規(guī)劃設(shè)計的優(yōu)先方案。而掘錨護一體機集成了諸多優(yōu)點,在國外大型煤礦中得到了廣泛的應(yīng)用；目前國內(nèi)在該領(lǐng)域的研究尚處在起步階段,未能在掘錨護一體化集成關(guān)鍵技術(shù)上形成突破,未研制相應(yīng)成熟產(chǎn)品。在掘錨護一體化施工過程中,如遇到高硬度煤層工況下采用高速掘進,極易造成電機過載而損壞；相反,在軟弱煤層如不能及時提高掘進速度,將導(dǎo)致整機工作效率低下而增加生產(chǎn)成本,因此,如何解決掘錨一體機在復(fù)雜工況下的智能、安全、高效等掘進參數(shù)自適應(yīng)控制的問題,是國產(chǎn)化掘錨一體化裝備研制中首要突破的關(guān)鍵技術(shù)之一,整機的研制成功也將填補國內(nèi)空白,具有重大的理論和工程意義。針對上述問題,本文對自動掘進過程中的電機綜保、同步行走及功率控制三個關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。首先,采用對稱分量法對三相電機工作電流保護,并以線圈內(nèi)部溫升為標(biāo)準(zhǔn)建立熱過載反時限保護模式,編程實現(xiàn)三相電機啟動前短路接地故障等綜合保護。其次,利用最小二乘法及歸一化法,擬合手柄控制輸出曲線,實現(xiàn)柔性化控制,結(jié)合同步因子PID三閉環(huán)控制方式,輔助激光慣導(dǎo)系統(tǒng),實現(xiàn)三車同步行走。再次,采用模糊控制理論,結(jié)合自調(diào)整參數(shù)模糊PID控制器建模,通過電液聯(lián)合仿真優(yōu)化參數(shù),實現(xiàn)自動掘進功率匹配控制。最后,在開發(fā)的ZJM4200掘錨機樣機軟硬件平臺上,通過現(xiàn)場實驗,數(shù)據(jù)分析,驗證了本課題提出的電機綜合保護、三車同步行走控制以及自動掘進功率匹配控制方法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：掘錨機 電機綜保 三車同步 功率匹配 模糊PID 自調(diào)整
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD421
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 引言9-11
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究概況及發(fā)展趨勢11-13
• 1.3 控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)13-14
• 1.4 本課題研究的內(nèi)容14-16
• 2 電機綜合保護系統(tǒng)研究16-33
• 2.1 熱反時保護模式16-20
• 2.2 三相不平衡判定模式20
• 2.3 接地故障判定模式20-21
• 2.4 系統(tǒng)接口自動模式21-23
• 2.5 電機啟停保護模式23-25
• 2.6 綜保系統(tǒng)硬件選型及原理設(shè)計25-27
• 2.7 綜保系統(tǒng)軟件編程設(shè)計27-32
• 2.8 電機綜保實驗32
• 2.9 本章小結(jié)32-33
• 3 三車同步行走控制研究33-52
• 3.1 坐標(biāo)系的建立33-34
• 3.1.1 主機坐標(biāo)系33-34
• 3.1.2 斷面坐標(biāo)系34
• 3.2 手柄控制的歸一化34-40
• 3.2.1 無線遙控器的選擇34-35
• 3.2.2 無線遙控數(shù)據(jù)接收35-37
• 3.2.3 特性變換37-40
• 3.3 三車馬達PWM控制自調(diào)整同步因子PID輸出模型的建立40-41
• 3.3.1 同步原理40
• 3.3.2 自調(diào)整同步因子PID控制原理40-41
• 3.4 無線遙控的多模式41-46
• 3.4.1 直線行走42-44
• 3.4.2 左右轉(zhuǎn)向44-46
• 3.5 行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析46-51
• 3.5.1 行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析46-47
• 3.5.2 行走同步的多模式PID閉環(huán)控制47-51
• 3.6 三車同步直線行走實驗51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 4 自動掘進功率匹配控制的研究52-66
• 4.1 掘進總功率需求52-53
• 4.2 控制匹配模型--電液聯(lián)合仿真53-62
• 4.2.1 截割電機工作電流檢測、標(biāo)定及控制53-54
• 4.2.2 功率控制54-55
• 4.2.3 速度與煤巖硬度的關(guān)系55-58
• 4.2.4 垂直擺角速度的測控仿真58-62
• 4.3 自動掘進過程控制62-64
• 4.3.1 啟動條件62
• 4.3.2 截割流程62-63
• 4.3.3 工程進度管理63-64
• 4.4 模糊PID控制程序的實現(xiàn)64-65
• 4.5 自動掘進功率匹配實驗65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 5 結(jié)論與展望66-67
• 5.1 全文總結(jié)66
• 5.2 研究展望66-67
• 參考文獻67-69
• 附錄A 控制程序及實驗照片69-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況76-77
• 致謝77-78

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本文編號：677544