發(fā)布時間：2021-02-04 10:10

　　帶式輸送機是散狀材料的核心運輸裝備,在諸多工業(yè)領域得到了廣泛應用,具有運料種類廣、運輸量大、運輸效率高、造價低等特點。隨著我國工業(yè)的發(fā)展,長距離、高帶速、大運量的高性能大型帶式輸送機的應用數(shù)量日益提升。為了滿足生產和運輸?shù)母咝枨?許多大型帶式輸送機采用兩端驅動。帶式輸送機在運行過程中,兩端驅動電機之間存在轉速和轉矩不同步現(xiàn)象,這可能損害帶式輸送機的組成部件,減少其使用壽命,甚至會造成安全事故。各驅動電機之間的協(xié)調控制是帶式輸送機安全平穩(wěn)運行的關鍵。因此,研究兩端驅動帶式輸送機的協(xié)調控制方法具有重要的理論意義和實際價值。本文主要工作歸納如下:1.建立兩端驅動帶式輸送機的數(shù)學模型。首先,利用Kevin-Voigt等效模型描述輸送帶的粘彈性,通過有限元分析法建立整體輸送帶的動力學模型;然后,使用剛度因子和阻尼因子刻畫兩端驅動電機-減速齒輪箱-聯(lián)軸器之間的運動狀態(tài),基于矢量解耦的單臺驅動電機模型建立兩端驅動帶式輸送機整體數(shù)學模型;最后,通過仿真驗證系統(tǒng)模型的合理性。2.基于所建立的系統(tǒng)模型,以最小化單臺驅動電機的轉速跟蹤誤差、兩端驅動電機之間的轉速同步誤差和q軸電流（轉矩）同步誤差為控制目標,... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

單臺永磁同步驅動電機雙閉環(huán)矢量控制結構圖

工程碩士專業(yè)學位論文12分析法[64]。牛頓分析法忽略了輸送帶粘彈性，不能描述其完整的動態(tài)特性；波動分析法對輸送帶的邊界條件要求過高，涉及復雜的邏輯判斷，且偏微分波動方程難以求解；有限元分析法利用離散元的思想，將輸送帶分解為若干微元段，每個微元段都可以反映輸送帶的動態(tài)特性。有限元分析法具有精度高、求解簡單、適應性強等優(yōu)點，在工程界被廣泛應用，故本文應用有限元分析法對輸送帶進行建模分析。用有限元分析法將輸送帶分割成有限個微元段，其中輸送帶的承載段和回程段一共被分為n段，張緊裝置同樣被等效成一個微元段，每個微元段用Kevin-Voigt模型來描述輸送帶的粘彈特性。同時，每個微元段的輸送帶、托輥、物料的總質量用一個等效質量元件表示，因此輸送帶的動力學模型就由一系列的理想彈性元件、理想粘性元件和等效質量元件組成，如圖2-6所示：圖2-6輸送帶的有限元模型Figure2-6Thefiniteelementmodelofconveyorbelts將長度為L的輸送帶共分為n段，承載段上分支標號為1,2,3,...,j1,j；回程段下分支標號為j1,j2,...,n1,n；拉緊裝置的編號為t。根據(jù)牛頓第二運動定律，第1個微元段可以描述為[65]：11211121211121211dndnFJmsksskssrcsscssff(2-16)第2個到第j個微元段可以描述為：111111,2,,iiiiiiiiiiiiiiimskssksscsscssfij(2-17)第j1個微元段可以描述為：

工程碩士專業(yè)學位論文14段托輥質量；R2m為單位長度回程段托輥質量；iL為第i個微元段長度；為動摩擦因數(shù)；sgn為符號函數(shù)。2.2.2雙電機兩端驅動齒輪軸傳動系統(tǒng)數(shù)學模型本文研究如圖2-7所示的雙電機兩端驅動帶式輸送機，兩臺驅動電機分別位于帶式輸送機的兩端，驅動電機通過減速箱、傳動軸、聯(lián)軸器連接驅動滾筒，滾筒通過摩擦力帶動輸送帶運行。通常減速箱可以簡化為大小齒輪組[66]，它與傳動軸、驅動滾筒構成了齒輪軸傳動系統(tǒng)。在模型中使用剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)來表征減速齒輪箱中大小齒輪的接觸點；使用扭轉剛度系數(shù)和扭轉阻尼系數(shù)來模擬減速齒輪箱和驅動滾筒之間聯(lián)軸器的運動狀態(tài)[67]。圖2-7兩端驅動帶式輸送機齒輪軸傳動系統(tǒng)結構圖Figure2-7Structurediagramofthegearshafttransmissionsystemofboth-enddrivenbeltconveyors通常驅動電機與減速齒輪箱之間的傳動軸長度較短，傳動軸上動態(tài)連接特性可以忽略，可將驅動電機與其相連減速箱中的小齒輪看成整體[68]，如圖2-7所示。當忽略齒輪間隙的情況下，有1122mpmp(2-25)

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]帶式輸送機動態(tài)特性仿真分析與實驗研究[D]. 劉點點.太原理工大學 2018
[4]膠帶機多機平衡控制研究[D]. 萬茸.西安科技大學 2017
[5]多機雙端驅動帶式輸送機的功率平衡策略及應用研究[D]. 張康.合肥工業(yè)大學 2016
[6]多電機系統(tǒng)協(xié)同控制研究[D]. 高德超.濟南大學 2015
[7]帶式輸送機動態(tài)特性研究[D]. 蔡曉東.遼寧工程技術大學 2014
[8]長距離帶式輸送機多電機驅動功率平衡的研究[D]. 王廣闊.合肥工業(yè)大學 2011



本文編號：3018140