本文關(guān)鍵詞：基于半實(shí)物仿真的采煤機(jī)自適應(yīng)調(diào)高系統(tǒng)研究

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【摘要】：由于在礦井下用全實(shí)物系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn),成本太高,現(xiàn)場復(fù)雜情況很難進(jìn)行試驗(yàn),而全虛擬仿真技術(shù)受到模型復(fù)雜程度和具體參數(shù)是否正確的影響,無法保證精度和可靠性。因此本論文在分析了之前采煤機(jī)研究的經(jīng)驗(yàn)以及存在問題的基礎(chǔ)上,提出了基于半實(shí)物仿真技術(shù)的采煤機(jī)自適應(yīng)調(diào)高的研究。該研究以采煤機(jī)負(fù)載截割作為控制對(duì)象,通過調(diào)高油缸控制截割滾筒來實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的滾筒軌跡自適應(yīng)跟蹤調(diào)高,在優(yōu)化控制算法的基礎(chǔ)上,采用半實(shí)物仿真技術(shù)的手段對(duì)采煤機(jī)自適應(yīng)調(diào)高軌跡跟蹤進(jìn)行研究。本論文根據(jù)液壓調(diào)高系統(tǒng)的特點(diǎn),將負(fù)載敏感技術(shù)和電液比例技術(shù)加入調(diào)高系統(tǒng)中,基于改進(jìn)后的調(diào)高系統(tǒng),考慮了被控對(duì)象(滾筒)軌跡的非線性和負(fù)載的時(shí)變性,用傳統(tǒng)的PID控制很難達(dá)到較好的控制精度,而模糊PID控制對(duì)非線性和時(shí)變性的系統(tǒng)具有很好的適應(yīng)性,所以本文設(shè)計(jì)了采煤機(jī)自適應(yīng)調(diào)高控制系統(tǒng)的模糊控制算法。通過AMESim仿真軟件建立了調(diào)高系統(tǒng)模型,在MATLAB軟件環(huán)境下制定了的模糊控制規(guī)則和模糊PID控制模型,通過聯(lián)合仿真的方法驗(yàn)證了模糊PID控制系統(tǒng)對(duì)采煤機(jī)自適應(yīng)調(diào)高的軌跡跟蹤誤差的改進(jìn)和優(yōu)化。對(duì)不同工況下的滾筒的跟蹤軌跡的特性進(jìn)行仿真。利用半實(shí)物仿真技術(shù)對(duì)自適應(yīng)調(diào)高的控制系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì),利用搭建的半實(shí)物平臺(tái)對(duì)設(shè)計(jì)的模糊PID控制的調(diào)高系統(tǒng)進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明了所設(shè)計(jì)的模糊PID控制策略能夠滿足不同工況下對(duì)調(diào)高系統(tǒng)的要求,具有較好的軌跡跟蹤性和較小的軌跡跟蹤誤差。對(duì)采煤機(jī)自適應(yīng)調(diào)高的系統(tǒng),通過半實(shí)物仿真技術(shù)的手段去仿真,驗(yàn)證了半實(shí)物仿真技術(shù)在大型復(fù)雜機(jī)電液系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。
【關(guān)鍵詞】：采煤機(jī)調(diào)高 半實(shí)物仿真 實(shí)時(shí)性 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD421.6
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題的研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外采煤機(jī)自動(dòng)調(diào)高的現(xiàn)狀10-12
• 1.3 半實(shí)物仿真技術(shù)的概述及發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 半實(shí)物仿真技術(shù)的概述12
• 1.3.2 半實(shí)物仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 采煤機(jī)負(fù)載敏感電液比例系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及數(shù)學(xué)建模15-26
• 2.1 傳統(tǒng)的采煤機(jī)調(diào)高系統(tǒng)15-16
• 2.2 負(fù)載敏感的電液比例液壓調(diào)高系統(tǒng)16-19
• 2.2.1 負(fù)載敏感的工作原理16
• 2.2.2 系統(tǒng)的組成16-17
• 2.2.3 壓力補(bǔ)償閥的工作原理17-19
• 2.3 采煤機(jī)液壓調(diào)高系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型19-22
• 2.3.1 調(diào)高油缸的位移—流量數(shù)學(xué)模型19-20
• 2.3.2 負(fù)載敏感多路閥流量—位移的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.3.3 滾筒高度和液壓缸行程之間關(guān)系的分析21-22
• 2.4 記憶截割程序控制的原理22-23
• 2.5 采樣周期23-26
• 第三章 半實(shí)物仿真平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究26-35
• 3.1 半實(shí)物仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路26-28
• 3.1.1 實(shí)時(shí)半實(shí)物仿真的特點(diǎn)和流程26
• 3.1.2 半實(shí)物仿真平臺(tái)開發(fā)環(huán)境和解決方案26-28
• 3.2 基于Simulink的硬件接.技術(shù)研究28-31
• 3.2.1 S函數(shù)硬件接.的工作原理28-29
• 3.2.2 S函數(shù)的硬件接.技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法29-31
• 3.3 實(shí)時(shí)仿真的解決途徑31-33
• 3.3.1 模型代碼的生成31-32
• 3.3.2 實(shí)時(shí)工程自動(dòng)生成32-33
• 3.4 數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 基于AMESim/Simulink的采煤機(jī)自適應(yīng)調(diào)高系統(tǒng)的仿真研究35-55
• 4.1 液壓調(diào)高系統(tǒng)的仿真模型35-42
• 4.1.1 電液比例方向閥調(diào)高系統(tǒng)的建模35-36
• 4.1.2 基于負(fù)載敏感的電液比例閥的調(diào)高系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)的模型36-39
• 4.1.3 負(fù)載敏感電液比例閥的閉環(huán)調(diào)高系統(tǒng)的建模和仿真39-42
• 4.2 控制策略及控制模型42-49
• 4.2.1 模糊控制策略43-44
• 4.2.2 模糊PID控制規(guī)則44-49
• 4.3 控制系統(tǒng)仿真研究49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 第五章 半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55-67
• 5.1 半實(shí)物仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)55-59
• 5.1.1 板卡的安裝與設(shè)置55-57
• 5.1.2 信號(hào)的給定和連接57
• 5.1.3 采集板卡接.驅(qū)動(dòng)的調(diào)用57-59
• 5.2 半實(shí)物仿真平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)59-63
• 5.3 半實(shí)物仿真系統(tǒng)的仿真結(jié)果63-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-74

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8 李q，

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