一、Optimal Driving of Large Belt Conveyor with Multi-roller Variable-Frequency Drive(论文文献综述)
韩京哲[1](2021)在《基于虚拟样机技术的带式输送机驱动特性研究》文中提出带式输送机作为输送行业集机电液一体化的刚柔混合体系统。随着运输量要求的不断增加,使得输送机距离、速度变大,常规的静态化研究思路已经出现弊端,无法研究其启动过程中实际的复杂动态特性。当运量变大时,为减小电机的负荷采用多电机驱动,由于带的粘弹特性和电机传统的直驱动方式等在输送带中产生复杂的动张力波对部分构件造成冲击和因负载的不均匀而导致各电机之间的功率不平衡,无法协同工作甚至发生事故;在对输送机动态特性研究分析的过程中,未考虑载荷在实际中的实时变化性,不能很好地反映输送机真实的动态特性。针对以上问题,本文基于电机变频矢量控制原理结合虚拟样机技术中的多体动力学理论,建立了头部单、双驱动输送机模型;利用联合仿真思想,基于Harrison启动曲线驱动电机带动输送机,对空载、恒定负载以及实时变负载不同启动工况仿真分析。主要研究为:(1)在分析输送机工作性能的基础上,计算输送机的主要运行阻力、驱动力从而选取合适的电机功率、型号等;采用逐点法计算双驱动输送机满载工况下的带特殊点处的张力值,分析张力沿输送方向的变化规律,为后文仿真的结果提供一定的参考性;对输送带的力学特性理论分析,通过设计拉伸实验验证带力学特性的正确性。(2)在研究分析电机的驱动方式以及动态数学模型的基础上,建立矢量变频控制策略,在MABLAB/Simulink中搭建输送机驱动电机的整体仿真模型,结果表明:电机的启动电流被控制在合理的范围内,速度能很快响应到目标速度,电机转矩和负载转矩可达到平衡稳定,实现电机的变频软启动。(3)利用多体动力学理论,在Recu Dryn中建立了头部单、双驱动重锤式张紧的输送机虚拟样机模型;对多种电机协同控制策略仿真分析,建立交叉耦合控制策略双电机模型。基于Simulink与Recur Dyn联合仿真思想,对头部单,双驱动输送机在空载、恒定负载和时变负载不同工况下的动态特性和功率平衡性仿真分析。结果显示:输送机在不同工况的驱动过程中,速度能够按照Harrsion启动曲线达到给定速度,分析了速度和张力变化规律,符合实际性;主、从电机速度和转矩输出基本同步一致,达到想要的结果;在两种不同时变负载工况下,证明物料冲击较等差恒负载对带张力变化影响大。
魏晓[2](2021)在《矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用》文中研究表明华亭煤业集团有限责任公司山寨煤矿于2006年完成矿井改扩建工作,其主井安装一台STJ1000/2×630型带式输送机进行原煤运输,输送机驱动系统采用“异步电动机+可控起动传输装置(CST)”方式。该带式输送机系统从矿井改扩建运行至今,运行稳定、系统可靠性较高、软起动及双电动机功率平衡性能较好,基本能够满足山寨煤矿生产能力需求。但是,随着对煤矿在节能降耗、绿色开发和智能开采方面提出新的要求,该带式输送机系统运行效率低、无调速功能、产品及维护成本高的问题被凸显出来。因此,采用带式输送机新技术、新产品来消除旧系统存在的问题非常必要。本文以此为选题,开展相应的研究,内容主要如下:(1)通过对异步电动机+CST驱动系统的结构和工作原理进行阐述,充分分析了该系统的优势和劣势,对标煤矿对生产提出的新要求,为改造项目提供了参考信息,为方案设计提出了正确方向。(2)对当前应用于带式输送机驱动系统的相关控制技术和电气设备进行广泛地研究和分析,针对改造前驱动系统存在的问题,提出了基于永磁同步电动机的变频直驱驱动系统方案。(3)结合山寨煤矿当前生产能力需求,对永磁同步电机变频直驱驱动系统方案中的主要电气设备进行了计算和选型,为改造项目实施提供了参考依据。(4)根据山寨煤矿对带式输送机运行性能的新要求,对柔性调速和多电动机功率平衡问题给出了新的解决方案,为进一步提升带式输送机生产效率提供了技术支持。通过实施上述改造项目,增强了带式输送机运行的安全可靠性,降低了产品及维护成本,提高了带式输送机起动、调速等性能,提升了带式输送机系统的整体节能效果,达到了煤矿对节能降耗、绿色开发和智能开采方面提出新的要求。
张磊[3](2021)在《全永磁驱动带式输送机机-电耦合动力学研究》文中认为近年来,我国加快推动煤矿智能化建设,但是目前矿山运输装备的智能化程度仍然较低,成为制约煤矿智能化发展的薄弱环节。带式输送机作为煤矿主要运输装备之一,目前主要采用异步电机驱动和液压绞车张紧,存在传动效率低、运行维护困难、张紧响应速度慢等问题,不仅影响煤炭的开采效率与产量,而且也制约了煤矿智能化发展。永磁同步电机可实现对低转速、大转矩负载的直接驱动,具有高效、节能等突出优点,对带式输送机进行永磁驱动改造已发展成为了煤矿智能化运输的重要方向。本文结合永磁驱动与智能控制技术,设计了一种集永磁直驱系统与永磁张紧装置于一体的全永磁驱动带式输送机,并研究了其机-电耦合动力学行为与多种矢量智能控制策略,研究结果对于提高带式输送机驱动效率、张紧响应速度以及整机协调可控性,从而实现对带式输送机的智能驱动与动态张紧,促进矿山运输智能化发展具有重要的理论价值和现实意义。本文以带式输送机为研究对象,采用理论分析计算、计算机仿真分析与现场试验相结合的方法对全永磁驱动带式输送机机-电耦合动力学行为进行分析与验证。首先,以内蒙古某矿水平运输带式输送机为全永磁驱动改造对象,通过对运行阻力与输送带张力及其张紧力计算,确定了全永磁驱动系统设计参数;利用Belt Analyst软件搭建全永磁驱动系统模型验证了设计参数的合理性。其次,为了构建全永磁驱动系统矢量控制模型,设计了单驱动电机双闭环矢量控制策略、多驱动电机主从控制策略,以及永磁张紧电机模糊PI参数补偿控制策略;利用MATLAB/Simulink搭建多种矢量控制模型,验证了控制策略的可行性。再次推导了带式输送机机械负载动力学模型方程;利用MATLAB/Simulink搭建了全永磁驱动带式输送机的机-电耦合动力学模型;在此基础上,施加多运行工况开展了机-电耦合动力学行为、电机动态特性与控制策略仿真试验。最后,开展现场试验来验证全永磁驱动系统设计理论的合理性。研究结果表明:全永磁驱动带式输送机在零速重载启动、负载突变运行等工况下均能快速响应、动态调节,保持了良好的动态特性与抗干扰性;多台电机之间可以实现功率平衡,永磁张紧装置也可以实现张紧力动态调节;整套系统在机-电耦合动力学行为仿真试验与现场试验中得到的电机动态特性规律基本一致,结果具有一定的指导意义;通过经济效益分析表明,全永磁驱动带式输送机可以年节约电量约24.6%,直接增产约1.35亿元,符合煤矿高产高效与绿色节能的生产要求,具有一定推广使用价值。本论文有图69幅,表10个,参考文献120篇。
姚鑫奇[4](2021)在《带式输送机线摩擦驱动增压装置的研发》文中进行了进一步梳理带式输送机作为煤矿首要的运送机械,降低其运行过程中的能源消耗是不可避免的,特别是对于长运距、大运量的输送环境要求,线摩擦带式输送机就显示出独特的优势。线摩擦带式输送机是在普通带式输送机的基础上增加一组或几组小型的带式输送机,也称中间驱动器或者辅机。主机驱动滚筒提供主要的输出牵引力,中间驱动器提供辅助驱动力,用于降低输送带的带张力。在线摩擦输送机运行过程中,不可避免会出现空载以及少载的情况,而中间驱动器是靠两带间阻碍其相对运动的力作为牵引力,因此输送带上物料的多少直接影响中间驱动器输出牵引力的大小。当然,中间驱动器空载时无动力输出势必会造成主机系统的大量能源消耗,却不会产生较强的工作效率,这是极大的浪费。而对于线摩擦带式输送机的运输特点来说,无论是增大承载带的张力还是降低传动带的张力,均可以提高中间驱动器的牵引力,但是对于长运距的线摩擦输送机,不论是在距离上还是带强度上增大承载带的带张力都是不大现实的,更不用说降低带有张紧装置的中间驱动器的带张力。因此有必要对输送带上的运输情况进行实时的监测以及提供必要的增压手段提高线摩擦中间驱动器的牵引力。在本文中首先对线摩擦中间驱动器上的承载带和传动带进行受力分析,计算输送机各阶段的运行阻力,并得出线摩擦驱动段的长度、数量及位置,最后根据逐点张力法计算出输送机各位置点的张力。使用Recur Dyn软件建立线摩擦输送机的仿真,分析输送机运行中的传动带和承载带的带张力大小对中间驱动器输出牵引力大小的影响。构造了输送机线摩擦驱动增压的整机形式,通过分析传送带和货物微块的阻力获得增压装置信号的普遍规律的描述,得到输送带的带张力与输送带因重力下垂的大小间的联系,以及包括物料受重力大小度量间的数学解析表达式。之后提出了三种增压方式,针对三种增压方式进行力学分析,研究了每种增压方式的增压效果。并利用MATLAB搭建出该称重增压装置的控制系统。最后使用有限元分析了三种增压方式的作用力以及受力云图。从线摩擦带式输送机的传动带和承载带对于控制系统的仿真运行结果,该控制系统可以根据称重装置所测得的物料多少的值不断调节中间驱动增压装置的作用力,从而调节牵引力的输出。最后对三种增压方式的有限元分析对比,得出升起增压具有良好的增压效果,带边增压效果次之,压辊增压效果最差;升起增压对输送带的伤害最小,带边增压及压辊增压对输送带有较大的伤害,特别是压辊增压可能造成输送带的剪切破坏。本文的研究成果为提高中间驱动器的牵引力的研究及线摩擦驱动增压装置的设计提供了一定的理论依据,为降低输送机运行过程中的能源浪费提供了参考意义,以期降低输送机的投入成本。
鲍久圣,刘琴,葛世荣,袁晓明,阴妍,张磊[5](2020)在《矿山运输装备智能化技术研究现状及发展趋势》文中研究表明智能运输系统是智慧矿山的重要组成部分,是集智能驱动、智能控制、智能运维和无人驾驶等先进技术于一体的安全、高效、智能、无人化的运输系统,其核心在于智能化的矿山运输装备。为此,对我国矿山运输装备智能化技术研究现状进行了总结与分析,对其未来发展趋势进行了展望。首先,介绍了矿山运输装备的智能驱动技术,从传统异步电机驱动技术出发,引出永磁变频驱动、防爆混合动力驱动、直线电机磁悬浮驱动等新型智能驱动技术以及摩擦驱动式运输装备自动张紧技术;其次,阐述了矿山运输装备的智能控制技术,主要从智能启动、智能调速、可靠制动和多机协同控制等方面对当前研究现状进行了调研分析;再次,总结了在线监测与智能诊断、带式输送机巡检机器人等矿山运输装备智能运维技术;接着,介绍了无人驾驶技术在井下电机车、无轨胶轮车、露天矿自卸车等矿山运输装备中的研究进展;最后,分析并提出了矿山智能运输装备智能化技术的未来发展方向。
刘宝军[6](2020)在《矿井带式输送机能耗优化控制系统研究》文中研究指明推动全社会开展节能降耗和资源综合利用,促进经济增长方式转变和可持续发展,已成为当今我国经济和社会发展中最为热点的话题。带式输送机作为煤矿生产的主要运输设备,由于煤矿地质条件的限制和煤矿生产的不均衡性,带式输送机在实际运行过程中未能达到稳定状态,当输送量减小时,带式输送机仍维持较高的运行速度,这样不仅造成煤矿生产电能的浪费,而且增加了设备的机械磨损。因此,研究矿井带式输送机能耗优化控制系统对减少煤矿生产成本,建设资源节约型和生态环境友好型煤炭企业具有一定的重要意义。本文以矿井带式输送机为研究对象,在总结分析带式输送机和节能技术国内外研究现状的基础上,对带式输送机能耗优化控制进行了研究。通过对带式输送机总体结构和基本原理分析,计算了带式输送机的运行阻力和功率,得出带速与煤流量是影响带式输送机功率消耗的主要因素,并且研究了其带速与煤流量匹配原理。根据煤矿现场实际生产情况建立了带式输送机煤流量、带速和功耗的BP神经网络能耗优化模型,运用改进粒子群算法对该模型参数优化,得到煤流量与带速之间的最优匹配关系,对皮带运行速度进行能耗优化控制。设计了基于PLC的模糊控制器,可以根据煤流量大小自动调节皮带运行速度,实现带式输送机的智能控制。对矿井带式输送机能耗优化控制系统的硬件和软件进行设计,通过WinCC上位机软件与PLC建立通讯连接,实现带式输送机远程控制和运行状态实时监控。选取某煤矿生产中的具体参数,分析了其带式输送机的节能效果。本文通过对矿井带式输送机能耗优化控制系统研究,实现了带式输送机的节能高效运行,并且减小了设备的机械磨损,延长了其使用寿命。在一定程度上保证了煤矿安全高效的生产,具有一定的工程应用和理论研究价值。
李巍[7](2020)在《煤矿井下输煤系统节能优化研究》文中研究表明煤矿井下输煤系统是煤矿重要的系统之一,输煤系统的高效可靠运行是煤矿高效可靠运行的关键。在传统的控制方式下运行,输煤系统通常处在欠载运行的状态,能耗高,不仅造成了能源的浪费,还进一步增加了煤炭企业的生产成本,为了降低生产成本,增加产品竞争力,要对输煤系统的运行方式进行优化。首先对研究背景进行了说明,指出了煤矿的运输成本较高,同时与国外相比有较大的下降空间。对煤矿井下输煤系统在电气控制和优化策略等方面的研究现状进行了说明,阐述了国内输煤系统存在的问题,针对输煤系统自动化程度不高的实际情况,在优化策略和控制系统等方面提出进行改进。为了进一步降低生产成本,结合了分时电价的基本政策,对运行模式进行了进一步优化。其次,对带式运输机所受阻力进行分析,通过阻力分析建立带式运输机的功率消耗模型,并结合分时电价建立了24h时间段内的最小成本优化目标函数。利用已有历史数据,通过高斯-牛顿法对能量消耗模型进行参数辨识,得到准确的数学模型。然后,研究系统节能优化策略,通过模型预测控制对带式运输机的优化速度进行求解。为减少模型预测控制求解的时间,引入RBF网络,利用求解出的优化速度对改进的RBF网络进行训练,训练好的RBF网络可以通过产煤量、分时电价等变量对优化速度进行快速求解。接着,对输煤系统节能优化控制策略进行仿真,仿真结果显示,通过参数辨识得到的能量消耗模型有较高的精确度,可以在优化过程中使用。同时,求解的优化速度可以充分利用煤仓容量和分时电价,减少了运输成本,证明了优化策略的可行性。最后,设计了基于PLC的输煤控制系统。完成硬件设计和监控系统设计。该论文有图30幅,表10个,参考文献60篇。
李治昆[8](2020)在《胶带机永磁直驱系统多机控制策略研究》文中研究表明带式输送机作为中远程距离的物料传输设备,具有结构简单、运输成本低、可靠性高、传输能力强、方便高效等优点,因而被各大工厂企业广泛使用。随着整个社会产业结构的不断改进,各大企业的生产制造规模也逐渐增大,大功率带式输送机的研究也逐渐成为热点,带式输送机也不断朝着高速、长距离、大功率、智能化的方向发展。针对传统带式机驱动系统存在的不足,本文对基于永磁直驱系统的带式输送机多机控制方案进行了深入研究。本文的主要研究工作如下:首先,对带式输送机的结构、特点进行概述,对带式机系统的几种常用的驱动装置进行分析比较,并选定了永磁电机变频驱动作为本文的驱动方案。根据输送带的粘弹性特征,采用Kelvin-Voigt模型对皮带机进行动态分析。对带式机的启动特性进行研究,并选取S型曲线作为其启动曲线。其次,根据带式输送机的简化模型,对皮带机的摩擦传动理论进行研究,对多机驱动系统中的牵引力分配问题进行探究,并对多机系统中的功率不平衡因素进行分析。以永磁电机作为带式机的驱动电机,针对双机刚性连接、柔性连接的两种不同工况,进行了多机平衡控制结构设计。结合偏差耦合控制结构,对三机双滚筒驱动的带式机进行多机平衡控制,采用转速电流控制法,在保证各电机转速相同的前提下,通过转矩电流耦合补偿法实现三机系统中负载的均衡分配。再者,建立永磁同步电机数学模型,对其矢量控制系统原理进行分析,搭建对应的仿真模型,并进行分析研究。针对传统PI控制策略的缺点,引入ADRC算法,并结合模糊控制理论,设计了模糊自抗扰控制器,并对其性能进行仿真分析和验证。然后,针对本文中已建立的多机平衡控制模型,搭建对应的仿真模型,并通过仿真分析,验证多机平衡控制策略的有效性。最后,以煤矿内基于永磁直驱系统的带式输送机为研究对象,对其多机平衡控制系统进行简介,通过现场实验,对本文中的控制方案进行验证。该论文有图75幅,表3个,参考文献89篇。
王众[9](2020)在《两端驱动带式输送机优化协调控制与实验研究》文中进行了进一步梳理带式输送机是散状材料的核心运输装备,在诸多工业领域得到了广泛应用,具有运料种类广、运输量大、运输效率高、造价低等特点。随着我国工业的发展,长距离、高带速、大运量的高性能大型带式输送机的应用数量日益提升。为了满足生产和运输的高需求,许多大型带式输送机采用两端驱动。带式输送机在运行过程中,两端驱动电机之间存在转速和转矩不同步现象,这可能损害带式输送机的组成部件,减少其使用寿命,甚至会造成安全事故。各驱动电机之间的协调控制是带式输送机安全平稳运行的关键。因此,研究两端驱动带式输送机的协调控制方法具有重要的理论意义和实际价值。本文主要工作归纳如下:1.建立两端驱动带式输送机的数学模型。首先,利用Kevin-Voigt等效模型描述输送带的粘弹性,通过有限元分析法建立整体输送带的动力学模型;然后,使用刚度因子和阻尼因子刻画两端驱动电机-减速齿轮箱-联轴器之间的运动状态,基于矢量解耦的单台驱动电机模型建立两端驱动带式输送机整体数学模型;最后,通过仿真验证系统模型的合理性。2.基于所建立的系统模型,以最小化单台驱动电机的转速跟踪误差、两端驱动电机之间的转速同步误差和q轴电流(转矩)同步误差为控制目标,提出基于奇异摄动理论的优化协调控制方法。首先,在主从控制结构的基础上增加电压补偿分量得到优化协调控制结构,同时结合H∞控制,建立优化协调控制器设计模型;其次,根据奇异摄动理论和H∞控制理论,提出状态反馈优化协调控制器的设计方法;然后,设计全阶状态观测器重构系统状态,形成基于状态观测器的优化协调控制方法;最后,进行仿真分析。仿真结果表明,相对于传统协调控制方法,所提方法可以有效改善带式输送机两端驱动电机的转速跟踪性能,更好地实现转速同步和转矩同步,同时具备较好的鲁棒性,能整体提高系统的协调控制精度,确保带式输送机安全平稳运行。3.搭建基于dSPACE的带式输送机快速控制原型仿真实验平台,设计平台的硬件系统和软件系统,然后在此平台上进行实时仿真实验研究。实验结果表明,本文所提优化协调控制方法总体性能优于传统协调控制方法,控制系统结构简单、可靠性高、抗干扰能力强,具有重要的工程应用价值。该论文有图33幅,表4个,参考文献84篇。
张永锋[10](2020)在《带式输送机变频自动张紧装置设计及控制算法优化研究》文中指出随着煤炭行业的快速发展,带式输送机作为煤矿综采装备的重要组成部分,发展和更新是必然的一种趋势,尤其是张紧装置,已经由机电液一体化自动结构代替最初的简单机械结构。液压张紧装置和变频自动张紧装置是当前煤矿上带式输送机的主要张紧方式。实际生产中使用的液压自动张紧装置存在漏油、故障率高、张紧效率低等问题,而变频自动张紧装置在满足带式输送机工作中所需张力的同时,还能避免液压张紧装置存在的问题,当前的变频自动张紧装置使用的电机是永磁同步电机,永磁同步电机良好的低速带载能力,大大简化了变频自动张紧装置结构,其驱动传动效率也得到了明显提升。本文以DSJ160/350/3×500可伸缩带式输送机为原型,依据逐点张力计算法,对其输送带进行了详细的张力计算,并得出张紧装置需要提供的最小张力,依据最小张力对永磁变频自动张紧装置中的永磁同步电机、钢丝绳、变频器和张力传感器进行了选型,对滑轮和滚筒进行了设计;在MATLAB/Simulink中建立永磁同步电机变频调速系统仿真模型,并利用粒子群算法和遗传算法对其速度控制环进行PID控制器参数寻优;在AMESim中建立带式输送机整机模型,与Simulink进行联合仿真,得到张紧小车在常规PID控制、基于粒子群算法的PID控制、基于遗传算法的PID控制下的动态特性曲线,并对仿真结果进行对比分析研究。通过对比不同控制方式下张紧小车在带式输送机启动、满速运行、机尾自移、受控停机四种工况下的动态特性曲线可以得知,基于粒子群算法的PID控制下的张紧小车响应最快,振动幅度最小,调节时间最短,达到稳定所用的时间最少,表明粒子群算法优化的PID控制器具有更好的控制效果,从而保证张紧装置的实时张紧能力较高,带式输送机的运行更加平稳和安全。
二、Optimal Driving of Large Belt Conveyor with Multi-roller Variable-Frequency Drive(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Optimal Driving of Large Belt Conveyor with Multi-roller Variable-Frequency Drive(论文提纲范文)
(1)基于虚拟样机技术的带式输送机驱动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 带式输送机国内外研究现状 |
1.2.1 输送机动态特性的研究现状 |
1.2.2 输送机虚拟样机的研究现状 |
1.2.3 输送机驱动控制的研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 输送机力学特性的研究 |
2.1 带式输送机的结构与功能 |
2.2 带式输送机的力分析 |
2.2.1 输送机阻力的运算 |
2.2.2 输送带张力分析及特殊点处张力的运算 |
2.2.3 输送机驱动电机的选型设计 |
2.3 输送带力学特性与模型分析 |
2.3.1 带的力学特性 |
2.3.2 带的数学模型 |
2.4 输送带特性验证实验 |
2.5 本章小结 |
第3章 带式输送机驱动电机矢量控制研究 |
3.1 驱动特性分析 |
3.2 异步电机矢量控制 |
3.2.1 异步电机控制策略的分析与建立 |
3.2.2 异步电机的物理模型和静止坐标下动态数学模型 |
3.2.3 坐标变换和旋转坐标下动态数学模型 |
3.2.4 异步电机矢量控制方程建立 |
3.3 异步电机变频调速模型建立 |
3.3.1 坐标变换模块及各PI调节器的设计 |
3.3.2 转子磁链的估算设计 |
3.3.3 电压空间矢量脉宽调制技术 |
3.4 输送机驱动电机的变频控制研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 输送机头部单电机驱动特性的研究 |
4.1 多体动力学理论分析 |
4.2 头部单电机驱动带式输送机建模 |
4.2.1 启动曲线的选取分析 |
4.2.2 头部单驱动带式输送机模型搭建 |
4.3 单电机驱动输送机不同载荷工况下的动态特性研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 输送机头部双电机驱动特性的研究 |
5.1 头部双电机驱动特性的研究 |
5.1.1 多电机驱动控制策略分析 |
5.1.2 双电机速度协同控制系统仿真研究 |
5.1.3 头部双电机驱动的输送机模型搭建 |
5.2 带式输送机头部双电驱动特性研究 |
5.2.1 双电机驱动输送机空、恒载动态特性分析 |
5.2.2 双电机驱动输送机不同变负载动态特性分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 论文展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 煤矿带式输送机的技术现状 |
1.2.1 带式输送机传动系统结构 |
1.2.2 带式输送机驱动电机 |
1.2.3 煤矿带式输送机的驱动方式 |
1.3 课题研究内容 |
2 煤矿带式输送机驱动系统改造方案分析 |
2.1 山寨煤矿带式输送机驱动系统分析 |
2.1.1 工作原理及机械结构 |
2.1.2 CST系统性能分析 |
2.1.3 存在问题 |
2.2 改造方案对比分析 |
2.2.1 传动结构分析 |
2.2.2 驱动电动机分析 |
2.2.3 调速方式分析 |
2.2.4 冷却系统分析 |
2.3 改造系统构建目标 |
2.4 本章小结 |
3 煤矿带式输送机驱动系统关键技术研究 |
3.1 永磁同步电动机DTC控制原理 |
3.1.1 PMSM数学模型 |
3.1.2 DTC控制原理 |
3.2 S形速度曲线建模及实现 |
3.2.1 皮带柔性调速需求 |
3.2.2 速度曲线规划 |
3.2.3 皮带调速特点及速度曲线参数定义 |
3.2.4 速度曲线模型 |
3.3 多机功率平衡实现 |
3.3.1 带式输送机功率不平衡发生原因 |
3.3.2 多电动机实现功率平衡方法 |
3.3.3 主从式转速环功率平衡系统 |
3.4 本章小结 |
4 山寨煤矿带式输送机驱动改造设计 |
4.1 驱动系统主要设备计算与选型 |
4.1.1 现场工况条件 |
4.1.2 永磁同步电动机计算与选型 |
4.1.3 变频器计算与选型 |
4.1.4 循环水冷冷却装置选型 |
4.1.5 电控系统设计 |
4.2 本章小结 |
5 运行情况与节能效果分析 |
5.1 系统运行情况 |
5.2 系统节能效果 |
5.2.1 节电数据统计与核算 |
5.2.2 年节电量与收益分析 |
5.2.3 其它经济收益 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)全永磁驱动带式输送机机-电耦合动力学研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及研究目标 |
1.4 本章小结 |
2 带式输送机全永磁驱动系统设计研究 |
2.1 引言 |
2.2 带式输送机全永磁驱动系统设计方案 |
2.3 带式输送机永磁直驱系统设计 |
2.4 带式输送机永磁张紧装置设计 |
2.5 基于Belt Analyst的带式输送机全永磁驱动系统仿真试验 |
2.6 本章小结 |
3 全永磁驱动带式输送机矢量控制策略研究 |
3.1 引言 |
3.2 带式输送机永磁电机变频调速方式选择 |
3.3 单永磁驱动电机双闭环矢量控制策略研究 |
3.4 多永磁驱动电机主从控制策略研究 |
3.5 永磁张紧电机模糊PI参数补偿控制策略研究 |
3.6 本章小结 |
4 全永磁驱动带式输送机机-电耦合动力学行为研究 |
4.1 引言 |
4.2 带式输送机机械负载动力学模型建立 |
4.3 全永磁驱动带式输送机机-电耦合动力学模型建立 |
4.4 全永磁驱动带式输送机机-电耦合动力学行为仿真分析 |
4.5 本章小结 |
5 全永磁驱动带式输送机现场应用及试验 |
5.1 引言 |
5.2 某矿带式输送机全永磁驱动改造实施 |
5.3 煤矿运输工况下全永磁驱动系统现场试验 |
5.4 经济效益分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(4)带式输送机线摩擦驱动增压装置的研发(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 线摩擦带式输送机研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外发展概况 |
1.3 本文的主要内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 线摩擦带式输送机的结构原理 |
2.1 线摩擦带式输送机的结构特点 |
2.1.1 线摩擦带式输送机的基本结构 |
2.1.2 线摩擦带式输送机的特点 |
2.2 线摩擦带式输送机的布置形式 |
2.2.1 总体布置 |
2.2.2 线摩擦驱动装置的布置 |
2.3 各种工况对线摩擦驱动能力的影响 |
2.4 线摩擦段长度、位置、及数量的确定 |
2.4.1 各段阻力的分析 |
2.4.2 线摩擦段总长度的确定 |
2.4.3 线摩擦段各段长度、数量、及位置的确定 |
2.4.4 实例计算 |
2.5 线摩擦带式输送机的运行特点 |
2.5.1 带张力与牵引力间的关系 |
2.5.2 仿真计算 |
2.6 本章小结 |
第三章 整机设计及增压装置信号的获取 |
3.1 整机结构设计 |
3.2 信号获取装置原理分析 |
3.3 信号获取装置检测方法的研究 |
3.4 信号获取装置计量误差的分析 |
3.5 带式输送机静力学模型的建立 |
3.5.1 输送带的平衡方程 |
3.5.2 输送带悬垂曲线的力学模型 |
3.6 本章小结 |
第四章 增压装置的设计 |
4.1 增压方式的提出 |
4.1.1 带边增压 |
4.1.2 压辊增压 |
4.1.3 升起增压 |
4.2 控制系统的搭建 |
4.2.1 控制理论框图 |
4.2.2 Adams和 MATLAB仿真验证 |
4.3 本章小结 |
第五章 增压装置仿真分析 |
5.1 ANSYS仿真分析 |
5.1.1 有限元法的发展过程 |
5.1.2 仿真模型的建立 |
5.1.3 定义材料属性 |
5.1.4 网格划分 |
5.2 ANSYS软件的接触分析 |
5.2.1 接触的分类 |
5.2.2 接触的类型 |
5.3 施加约束及载荷 |
5.3.1 约束的确定 |
5.3.2 载荷的施加 |
5.4 求解 |
5.5 有限元仿真结果分析 |
5.5.1 无载时的有限元分析结果 |
5.5.2 有载时的有限元分析结果 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
(5)矿山运输装备智能化技术研究现状及发展趋势(论文提纲范文)
1 矿山运输装备智能化驱动技术 |
1.1 传统异步驱动技术 |
1.2 永磁变频驱动技术 |
1.3 直线电机磁悬浮驱动技术 |
1.4 矿用混合动力驱动技术 |
1.5 摩擦驱动式运输装备自动张紧技术 |
2 矿山运输装备智能化控制技术 |
2.1 智能启动控制技术 |
2.2 智能调速控制技术 |
2.3 智能可靠制动技术 |
2.4 带式输送机协同控制技术 |
2.4.1 多电机功率平衡控制 |
2.4.2 驱动与张紧协同技术 |
3 矿山运输装备智能化运维技术 |
3.1 在线监测与智能诊断技术 |
3.2 智能巡检机器人 |
4 矿山运输车辆无人驾驶技术 |
4.1 井下电机车无人驾驶技术 |
4.2 无轨胶轮车无人驾驶技术 |
4.3 露天矿自卸车无人驾驶技术 |
5 研究展望 |
(6)矿井带式输送机能耗优化控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 本课题国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 矿井带式输送机国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.2 矿井带式输送机节能技术研究现状 |
1.3 论文研究的主要内容与结构安排 |
2 带式输送机运行阻力与功率消耗因素分析 |
2.1 带式输送机总体结构和工作原理 |
2.1.1 带式输送机的总体结构 |
2.1.2 带式输送机的工作原理 |
2.2 带式输送机运行阻力分析 |
2.3 带式输送机功率消耗分析与计算 |
2.3.1 影响带式输送机功率消耗的主要因素 |
2.3.2 带式输送机带速与煤流量的匹配分析 |
2.4 本章小结 |
3 带式输送机能耗优化模型建立与模糊控制器设计 |
3.1 神经网络与粒子群算法概述 |
3.1.1 神经网络算法概述 |
3.1.2 粒子群算法概述 |
3.1.3 改进粒子群算法概述 |
3.2 带式输送机BP神经网络能耗优化模型的建立 |
3.2.1 构建带式输送机BP神经网络能耗优化模型 |
3.2.2 粒子群算法对模型参数的优化 |
3.2.3 改进粒子群算法对模型参数的优化 |
3.3 带式输送机模糊控制器设计 |
3.3.1 模糊算法概述 |
3.3.2 模糊控制器的结构与原理 |
3.3.3 带式输送机模糊控制器的设计 |
3.4 本章小结 |
4 矿井带式输送机控制系统设计 |
4.1 概述 |
4.1.1 控制系统设计目标 |
4.1.2 控制系统总体结构 |
4.1.3 控制系统工作原理 |
4.1.4 控制系统实现功能 |
4.2 控制系统硬件设计 |
4.2.1 概述 |
4.2.2 PLC控制系统设计 |
4.2.3 变频器的控制 |
4.2.4 煤流量的监测 |
4.2.5 功率的监测 |
4.2.6 速度及综合保护传感器 |
4.3 控制系统软件设计 |
4.3.1 概述 |
4.3.2 PLC控制程序设计 |
4.3.3 基于WinCC的上位机软件设计 |
4.3.4 通讯设计 |
4.4 本章小结 |
5 矿井带式输送机控制系统调试及节能效果分析 |
5.1 矿井带式输送机控制系统的调试 |
5.1.1 硬件系统的调试 |
5.1.2 软件系统的调试 |
5.1.3 能耗优化控制系统的调试 |
5.1.4 保护系统的调试 |
5.2 上位机界面的调试 |
5.2.1 登录界面的调试 |
5.2.2 主界面的调试 |
5.2.3 历史曲线界面的调试 |
5.2.4 报表查询界面的调试 |
5.2.5 故障保护界面的调试 |
5.2.6 故障记录界面的调试 |
5.3 节能效果分析 |
5.3.1 电气节能分析 |
5.3.2 机械损耗分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)煤矿井下输煤系统节能优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 输煤系统研究状况 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 煤矿输煤系统介绍及优化分析 |
2.1 输煤系统介绍 |
2.2 输煤系统控制方案优化分析 |
2.3 分时电价 |
2.4 本章小结 |
3 输煤系统建模 |
3.1 带式运输机能量模型的建立 |
3.2 优化目标函数 |
3.3 系统参数辨识 |
3.4 本章小结 |
4 煤矿井下输煤系统优化控制策略 |
4.1 优化控制策略 |
4.2 模型预测控制 |
4.3 基于MPC的皮带机优化控制策略研究 |
4.4 RBF网络 |
4.5 本章小结 |
5 实验仿真 |
5.1 仿真软件的选择 |
5.2 带式运输机能量模型仿真 |
5.3 基于MPC优化速度仿真 |
5.4 RBF神经网络仿真 |
5.5 本章小结 |
6 控制系统硬件及组态设计 |
6.1 硬件设计 |
6.2 WINCC组态设计 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)胶带机永磁直驱系统多机控制策略研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 简介 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 课题研究现状和发展趋势 |
1.3 研究内容 |
2 带式输送机结构及性能分析 |
2.1 引言 |
2.2 带式输送机结构 |
2.3 带式输送机驱动装置 |
2.4 带式输送机动态特性分析 |
2.5 带式输送机启动特性分析 |
2.6 本章小结 |
3 带式输送机多机平衡控制策略研究 |
3.1 引言 |
3.2 带式输送机传动原理及牵引力分配 |
3.3 带式输送机功率不平衡问题分析 |
3.4 带式输送机多机平衡控制策略 |
3.5 基于偏差耦合的多机平衡控制策略 |
3.6 本章小结 |
4 模糊自抗扰控制算法研究 |
4.1 引言 |
4.2 永磁电机矢量控制系统 |
4.3 自抗扰控制器 |
4.4 模糊自抗扰控制器 |
4.5 本章小结 |
5 多机平衡控制系统仿真分析 |
5.1 引言 |
5.2 刚性连接双机驱动系统仿真 |
5.3 柔性连接双机驱动系统仿真 |
5.4 偏差耦合多机驱动系统仿真 |
5.5 本章小结 |
6 实验研究 |
6.1 引言 |
6.2 煤矿皮带机控制系统设计 |
6.3 硬件设计 |
6.4 软件设计 |
6.5 现场实验 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)两端驱动带式输送机优化协调控制与实验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 带式输送机协调控制研究现状 |
1.3 本文主要内容与章节安排 |
2 两端驱动带式输送机数学模型 |
2.1 永磁同步电机数学模型 |
2.2 带式输送机数学模型 |
2.3 仿真研究 |
2.4 本章小结 |
3 两端驱动带式输送机优化协调控制 |
3.1 优化协调控制结构和控制器设计模型 |
3.2 状态反馈优化协调控制器设计 |
3.3 基于状态观测器的优化协调控制器设计 |
3.4 仿真研究 |
3.5 本章小结 |
4 基于dSPACE的带式输送机快速控制原型仿真实验研究 |
4.1 快速控制原型仿真实验平台介绍 |
4.2 带式输送机快速控制原型仿真实验平台设计 |
4.3 带式输送机快速控制原型仿真实验研究 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)带式输送机变频自动张紧装置设计及控制算法优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 可伸缩带式输送机研究现状 |
1.2.2 可伸缩带式输送机张紧装置国内外研究现状 |
1.2.3 变频自动张紧装置研究现状 |
1.2.4 PID控制器参数优化研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 带式输送机及永磁变频自动张紧装置设计 |
2.1 带式输送机结构设计 |
2.2 永磁变频自动张紧装置结构设计 |
2.3 张紧装置主要构件的设计 |
2.3.1 钢丝绳的选型 |
2.3.2 滑轮的结构设计 |
2.3.3 张紧滚筒的结构设计 |
2.3.4 永磁同步电机功率的计算 |
2.4 张紧装置电气控制系统设计 |
2.4.1 变频器选型 |
2.4.2 张力传感器选型 |
2.5 带式输送机变频自动张紧装置仿真模型的建立 |
2.5.1 AMESim软件简介 |
2.5.2 带式输送机数学模型的建立 |
2.5.3 边界条件和初始条件 |
2.5.4 输送带单元划分 |
2.5.5 变频自动张紧装置与输送机整机仿真模型建立 |
2.6 永磁同步电机变频调速系统建模 |
2.6.1 MATLAB软件简介 |
2.6.2 永磁同步电机基本结构 |
2.6.3 永磁同步电机数学模型建立 |
2.6.4 永磁同步电机矢量控制系统 |
2.6.5 永磁同步电机仿真模型建立 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于粒子群算法的PID控制器参数优化及联合仿真分析 |
3.1 粒子群算法简介 |
3.2 粒子群算法寻优原理 |
3.3 基于粒子群算法的PID控制器参数优化 |
3.3.1 PID控制器 |
3.3.2 PID控制器优化过程 |
3.3.3 ITAE性能指标函数选取 |
3.3.4 惯性因子选择 |
3.4 速度控制器优化 |
3.5 联合仿真结果与分析 |
3.5.1 启动阶段仿真结果与分析 |
3.5.2 满速阶段仿真结果与分析 |
3.5.3 机尾自移阶段仿真结果与分析 |
3.5.4 受控停机阶段仿真结果与分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于遗传算法的PID控制器参数优化及联合仿真分析 |
4.1 遗传算法介绍 |
4.2 基于遗传算法的PID控制器参数优化 |
4.2.1 参数编码和解码 |
4.2.2 适应度函数的选择 |
4.2.3 遗传算法寻优过程 |
4.3 初始种群的产生 |
4.4 遗传算法流程 |
4.5 联合仿真结果与分析 |
4.5.1 启动阶段仿真结果与分析 |
4.5.2 满速阶段仿真结果与分析 |
4.5.3 机尾自移阶段仿真结果与分析 |
4.5.4 受控停机阶段仿真结果与分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同算法仿真结果对比分析 |
5.1 启动阶段仿真结果对比分析 |
5.2 满速运行阶段仿真结果对比分析 |
5.3 机尾自移阶段仿真结果对比分析 |
5.4 受控停机阶段仿真结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
四、Optimal Driving of Large Belt Conveyor with Multi-roller Variable-Frequency Drive(论文参考文献)
- [1]基于虚拟样机技术的带式输送机驱动特性研究[D]. 韩京哲. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用[D]. 魏晓. 西安科技大学, 2021(02)
- [3]全永磁驱动带式输送机机-电耦合动力学研究[D]. 张磊. 中国矿业大学, 2021
- [4]带式输送机线摩擦驱动增压装置的研发[D]. 姚鑫奇. 太原科技大学, 2021(01)
- [5]矿山运输装备智能化技术研究现状及发展趋势[J]. 鲍久圣,刘琴,葛世荣,袁晓明,阴妍,张磊. 智能矿山, 2020(01)
- [6]矿井带式输送机能耗优化控制系统研究[D]. 刘宝军. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]煤矿井下输煤系统节能优化研究[D]. 李巍. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [8]胶带机永磁直驱系统多机控制策略研究[D]. 李治昆. 中国矿业大学, 2020(03)
- [9]两端驱动带式输送机优化协调控制与实验研究[D]. 王众. 中国矿业大学, 2020(01)
- [10]带式输送机变频自动张紧装置设计及控制算法优化研究[D]. 张永锋. 太原理工大学, 2020(07)